Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ericvh...
[platform/adaptation/renesas_rcar/renesas_kernel.git] / mm / page_alloc.c
1 /*
2  *  linux/mm/page_alloc.c
3  *
4  *  Manages the free list, the system allocates free pages here.
5  *  Note that kmalloc() lives in slab.c
6  *
7  *  Copyright (C) 1991, 1992, 1993, 1994  Linus Torvalds
8  *  Swap reorganised 29.12.95, Stephen Tweedie
9  *  Support of BIGMEM added by Gerhard Wichert, Siemens AG, July 1999
10  *  Reshaped it to be a zoned allocator, Ingo Molnar, Red Hat, 1999
11  *  Discontiguous memory support, Kanoj Sarcar, SGI, Nov 1999
12  *  Zone balancing, Kanoj Sarcar, SGI, Jan 2000
13  *  Per cpu hot/cold page lists, bulk allocation, Martin J. Bligh, Sept 2002
14  *          (lots of bits borrowed from Ingo Molnar & Andrew Morton)
15  */
16
17 #include <linux/stddef.h>
18 #include <linux/mm.h>
19 #include <linux/swap.h>
20 #include <linux/interrupt.h>
21 #include <linux/pagemap.h>
22 #include <linux/bootmem.h>
23 #include <linux/compiler.h>
24 #include <linux/kernel.h>
25 #include <linux/module.h>
26 #include <linux/suspend.h>
27 #include <linux/pagevec.h>
28 #include <linux/blkdev.h>
29 #include <linux/slab.h>
30 #include <linux/notifier.h>
31 #include <linux/topology.h>
32 #include <linux/sysctl.h>
33 #include <linux/cpu.h>
34 #include <linux/cpuset.h>
35 #include <linux/memory_hotplug.h>
36 #include <linux/nodemask.h>
37 #include <linux/vmalloc.h>
38 #include <linux/mempolicy.h>
39 #include <linux/stop_machine.h>
40 #include <linux/sort.h>
41 #include <linux/pfn.h>
42 #include <linux/backing-dev.h>
43 #include <linux/fault-inject.h>
44
45 #include <asm/tlbflush.h>
46 #include <asm/div64.h>
47 #include "internal.h"
48
49 /*
50  * MCD - HACK: Find somewhere to initialize this EARLY, or make this
51  * initializer cleaner
52  */
53 nodemask_t node_online_map __read_mostly = { { [0] = 1UL } };
54 EXPORT_SYMBOL(node_online_map);
55 nodemask_t node_possible_map __read_mostly = NODE_MASK_ALL;
56 EXPORT_SYMBOL(node_possible_map);
57 unsigned long totalram_pages __read_mostly;
58 unsigned long totalreserve_pages __read_mostly;
59 long nr_swap_pages;
60 int percpu_pagelist_fraction;
61
62 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order);
63
64 /*
65  * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl:
66  *      1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high)
67  *      1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high)
68  *      NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA
69  *      HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL
70  *      HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA
71  *
72  * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally
73  * don't need any ZONE_NORMAL reservation
74  */
75 int sysctl_lowmem_reserve_ratio[MAX_NR_ZONES-1] = {
76 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
77          256,
78 #endif
79 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
80          256,
81 #endif
82 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
83          32,
84 #endif
85          32,
86 };
87
88 EXPORT_SYMBOL(totalram_pages);
89
90 static char * const zone_names[MAX_NR_ZONES] = {
91 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA
92          "DMA",
93 #endif
94 #ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
95          "DMA32",
96 #endif
97          "Normal",
98 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
99          "HighMem",
100 #endif
101          "Movable",
102 };
103
104 int min_free_kbytes = 1024;
105
106 unsigned long __meminitdata nr_kernel_pages;
107 unsigned long __meminitdata nr_all_pages;
108 static unsigned long __meminitdata dma_reserve;
109
110 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
111   /*
112    * MAX_ACTIVE_REGIONS determines the maxmimum number of distinct
113    * ranges of memory (RAM) that may be registered with add_active_range().
114    * Ranges passed to add_active_range() will be merged if possible
115    * so the number of times add_active_range() can be called is
116    * related to the number of nodes and the number of holes
117    */
118   #ifdef CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
119     /* Allow an architecture to set MAX_ACTIVE_REGIONS to save memory */
120     #define MAX_ACTIVE_REGIONS CONFIG_MAX_ACTIVE_REGIONS
121   #else
122     #if MAX_NUMNODES >= 32
123       /* If there can be many nodes, allow up to 50 holes per node */
124       #define MAX_ACTIVE_REGIONS (MAX_NUMNODES*50)
125     #else
126       /* By default, allow up to 256 distinct regions */
127       #define MAX_ACTIVE_REGIONS 256
128     #endif
129   #endif
130
131   static struct node_active_region __meminitdata early_node_map[MAX_ACTIVE_REGIONS];
132   static int __meminitdata nr_nodemap_entries;
133   static unsigned long __meminitdata arch_zone_lowest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
134   static unsigned long __meminitdata arch_zone_highest_possible_pfn[MAX_NR_ZONES];
135 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
136   static unsigned long __meminitdata node_boundary_start_pfn[MAX_NUMNODES];
137   static unsigned long __meminitdata node_boundary_end_pfn[MAX_NUMNODES];
138 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
139   unsigned long __initdata required_kernelcore;
140   unsigned long __initdata required_movablecore;
141   unsigned long __initdata zone_movable_pfn[MAX_NUMNODES];
142
143   /* movable_zone is the "real" zone pages in ZONE_MOVABLE are taken from */
144   int movable_zone;
145   EXPORT_SYMBOL(movable_zone);
146 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
147
148 #if MAX_NUMNODES > 1
149 int nr_node_ids __read_mostly = MAX_NUMNODES;
150 EXPORT_SYMBOL(nr_node_ids);
151 #endif
152
153 #ifdef CONFIG_DEBUG_VM
154 static int page_outside_zone_boundaries(struct zone *zone, struct page *page)
155 {
156         int ret = 0;
157         unsigned seq;
158         unsigned long pfn = page_to_pfn(page);
159
160         do {
161                 seq = zone_span_seqbegin(zone);
162                 if (pfn >= zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages)
163                         ret = 1;
164                 else if (pfn < zone->zone_start_pfn)
165                         ret = 1;
166         } while (zone_span_seqretry(zone, seq));
167
168         return ret;
169 }
170
171 static int page_is_consistent(struct zone *zone, struct page *page)
172 {
173         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(page)))
174                 return 0;
175         if (zone != page_zone(page))
176                 return 0;
177
178         return 1;
179 }
180 /*
181  * Temporary debugging check for pages not lying within a given zone.
182  */
183 static int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
184 {
185         if (page_outside_zone_boundaries(zone, page))
186                 return 1;
187         if (!page_is_consistent(zone, page))
188                 return 1;
189
190         return 0;
191 }
192 #else
193 static inline int bad_range(struct zone *zone, struct page *page)
194 {
195         return 0;
196 }
197 #endif
198
199 static void bad_page(struct page *page)
200 {
201         printk(KERN_EMERG "Bad page state in process '%s'\n"
202                 KERN_EMERG "page:%p flags:0x%0*lx mapping:%p mapcount:%d count:%d\n"
203                 KERN_EMERG "Trying to fix it up, but a reboot is needed\n"
204                 KERN_EMERG "Backtrace:\n",
205                 current->comm, page, (int)(2*sizeof(unsigned long)),
206                 (unsigned long)page->flags, page->mapping,
207                 page_mapcount(page), page_count(page));
208         dump_stack();
209         page->flags &= ~(1 << PG_lru    |
210                         1 << PG_private |
211                         1 << PG_locked  |
212                         1 << PG_active  |
213                         1 << PG_dirty   |
214                         1 << PG_reclaim |
215                         1 << PG_slab    |
216                         1 << PG_swapcache |
217                         1 << PG_writeback |
218                         1 << PG_buddy );
219         set_page_count(page, 0);
220         reset_page_mapcount(page);
221         page->mapping = NULL;
222         add_taint(TAINT_BAD_PAGE);
223 }
224
225 /*
226  * Higher-order pages are called "compound pages".  They are structured thusly:
227  *
228  * The first PAGE_SIZE page is called the "head page".
229  *
230  * The remaining PAGE_SIZE pages are called "tail pages".
231  *
232  * All pages have PG_compound set.  All pages have their ->private pointing at
233  * the head page (even the head page has this).
234  *
235  * The first tail page's ->lru.next holds the address of the compound page's
236  * put_page() function.  Its ->lru.prev holds the order of allocation.
237  * This usage means that zero-order pages may not be compound.
238  */
239
240 static void free_compound_page(struct page *page)
241 {
242         __free_pages_ok(page, compound_order(page));
243 }
244
245 static void prep_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
246 {
247         int i;
248         int nr_pages = 1 << order;
249
250         set_compound_page_dtor(page, free_compound_page);
251         set_compound_order(page, order);
252         __SetPageHead(page);
253         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
254                 struct page *p = page + i;
255
256                 __SetPageTail(p);
257                 p->first_page = page;
258         }
259 }
260
261 static void destroy_compound_page(struct page *page, unsigned long order)
262 {
263         int i;
264         int nr_pages = 1 << order;
265
266         if (unlikely(compound_order(page) != order))
267                 bad_page(page);
268
269         if (unlikely(!PageHead(page)))
270                         bad_page(page);
271         __ClearPageHead(page);
272         for (i = 1; i < nr_pages; i++) {
273                 struct page *p = page + i;
274
275                 if (unlikely(!PageTail(p) |
276                                 (p->first_page != page)))
277                         bad_page(page);
278                 __ClearPageTail(p);
279         }
280 }
281
282 static inline void prep_zero_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
283 {
284         int i;
285
286         VM_BUG_ON((gfp_flags & (__GFP_WAIT | __GFP_HIGHMEM)) == __GFP_HIGHMEM);
287         /*
288          * clear_highpage() will use KM_USER0, so it's a bug to use __GFP_ZERO
289          * and __GFP_HIGHMEM from hard or soft interrupt context.
290          */
291         VM_BUG_ON((gfp_flags & __GFP_HIGHMEM) && in_interrupt());
292         for (i = 0; i < (1 << order); i++)
293                 clear_highpage(page + i);
294 }
295
296 /*
297  * function for dealing with page's order in buddy system.
298  * zone->lock is already acquired when we use these.
299  * So, we don't need atomic page->flags operations here.
300  */
301 static inline unsigned long page_order(struct page *page)
302 {
303         return page_private(page);
304 }
305
306 static inline void set_page_order(struct page *page, int order)
307 {
308         set_page_private(page, order);
309         __SetPageBuddy(page);
310 }
311
312 static inline void rmv_page_order(struct page *page)
313 {
314         __ClearPageBuddy(page);
315         set_page_private(page, 0);
316 }
317
318 /*
319  * Locate the struct page for both the matching buddy in our
320  * pair (buddy1) and the combined O(n+1) page they form (page).
321  *
322  * 1) Any buddy B1 will have an order O twin B2 which satisfies
323  * the following equation:
324  *     B2 = B1 ^ (1 << O)
325  * For example, if the starting buddy (buddy2) is #8 its order
326  * 1 buddy is #10:
327  *     B2 = 8 ^ (1 << 1) = 8 ^ 2 = 10
328  *
329  * 2) Any buddy B will have an order O+1 parent P which
330  * satisfies the following equation:
331  *     P = B & ~(1 << O)
332  *
333  * Assumption: *_mem_map is contiguous at least up to MAX_ORDER
334  */
335 static inline struct page *
336 __page_find_buddy(struct page *page, unsigned long page_idx, unsigned int order)
337 {
338         unsigned long buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
339
340         return page + (buddy_idx - page_idx);
341 }
342
343 static inline unsigned long
344 __find_combined_index(unsigned long page_idx, unsigned int order)
345 {
346         return (page_idx & ~(1 << order));
347 }
348
349 /*
350  * This function checks whether a page is free && is the buddy
351  * we can do coalesce a page and its buddy if
352  * (a) the buddy is not in a hole &&
353  * (b) the buddy is in the buddy system &&
354  * (c) a page and its buddy have the same order &&
355  * (d) a page and its buddy are in the same zone.
356  *
357  * For recording whether a page is in the buddy system, we use PG_buddy.
358  * Setting, clearing, and testing PG_buddy is serialized by zone->lock.
359  *
360  * For recording page's order, we use page_private(page).
361  */
362 static inline int page_is_buddy(struct page *page, struct page *buddy,
363                                                                 int order)
364 {
365         if (!pfn_valid_within(page_to_pfn(buddy)))
366                 return 0;
367
368         if (page_zone_id(page) != page_zone_id(buddy))
369                 return 0;
370
371         if (PageBuddy(buddy) && page_order(buddy) == order) {
372                 BUG_ON(page_count(buddy) != 0);
373                 return 1;
374         }
375         return 0;
376 }
377
378 /*
379  * Freeing function for a buddy system allocator.
380  *
381  * The concept of a buddy system is to maintain direct-mapped table
382  * (containing bit values) for memory blocks of various "orders".
383  * The bottom level table contains the map for the smallest allocatable
384  * units of memory (here, pages), and each level above it describes
385  * pairs of units from the levels below, hence, "buddies".
386  * At a high level, all that happens here is marking the table entry
387  * at the bottom level available, and propagating the changes upward
388  * as necessary, plus some accounting needed to play nicely with other
389  * parts of the VM system.
390  * At each level, we keep a list of pages, which are heads of continuous
391  * free pages of length of (1 << order) and marked with PG_buddy. Page's
392  * order is recorded in page_private(page) field.
393  * So when we are allocating or freeing one, we can derive the state of the
394  * other.  That is, if we allocate a small block, and both were   
395  * free, the remainder of the region must be split into blocks.   
396  * If a block is freed, and its buddy is also free, then this
397  * triggers coalescing into a block of larger size.            
398  *
399  * -- wli
400  */
401
402 static inline void __free_one_page(struct page *page,
403                 struct zone *zone, unsigned int order)
404 {
405         unsigned long page_idx;
406         int order_size = 1 << order;
407
408         if (unlikely(PageCompound(page)))
409                 destroy_compound_page(page, order);
410
411         page_idx = page_to_pfn(page) & ((1 << MAX_ORDER) - 1);
412
413         VM_BUG_ON(page_idx & (order_size - 1));
414         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
415
416         __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, order_size);
417         while (order < MAX_ORDER-1) {
418                 unsigned long combined_idx;
419                 struct free_area *area;
420                 struct page *buddy;
421
422                 buddy = __page_find_buddy(page, page_idx, order);
423                 if (!page_is_buddy(page, buddy, order))
424                         break;          /* Move the buddy up one level. */
425
426                 list_del(&buddy->lru);
427                 area = zone->free_area + order;
428                 area->nr_free--;
429                 rmv_page_order(buddy);
430                 combined_idx = __find_combined_index(page_idx, order);
431                 page = page + (combined_idx - page_idx);
432                 page_idx = combined_idx;
433                 order++;
434         }
435         set_page_order(page, order);
436         list_add(&page->lru, &zone->free_area[order].free_list);
437         zone->free_area[order].nr_free++;
438 }
439
440 static inline int free_pages_check(struct page *page)
441 {
442         if (unlikely(page_mapcount(page) |
443                 (page->mapping != NULL)  |
444                 (page_count(page) != 0)  |
445                 (page->flags & (
446                         1 << PG_lru     |
447                         1 << PG_private |
448                         1 << PG_locked  |
449                         1 << PG_active  |
450                         1 << PG_slab    |
451                         1 << PG_swapcache |
452                         1 << PG_writeback |
453                         1 << PG_reserved |
454                         1 << PG_buddy ))))
455                 bad_page(page);
456         /*
457          * PageReclaim == PageTail. It is only an error
458          * for PageReclaim to be set if PageCompound is clear.
459          */
460         if (unlikely(!PageCompound(page) && PageReclaim(page)))
461                 bad_page(page);
462         if (PageDirty(page))
463                 __ClearPageDirty(page);
464         /*
465          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
466          * clear it, and do not free the page.  But we shall soon need
467          * to do more, for when the ZERO_PAGE count wraps negative.
468          */
469         return PageReserved(page);
470 }
471
472 /*
473  * Frees a list of pages. 
474  * Assumes all pages on list are in same zone, and of same order.
475  * count is the number of pages to free.
476  *
477  * If the zone was previously in an "all pages pinned" state then look to
478  * see if this freeing clears that state.
479  *
480  * And clear the zone's pages_scanned counter, to hold off the "all pages are
481  * pinned" detection logic.
482  */
483 static void free_pages_bulk(struct zone *zone, int count,
484                                         struct list_head *list, int order)
485 {
486         spin_lock(&zone->lock);
487         zone->all_unreclaimable = 0;
488         zone->pages_scanned = 0;
489         while (count--) {
490                 struct page *page;
491
492                 VM_BUG_ON(list_empty(list));
493                 page = list_entry(list->prev, struct page, lru);
494                 /* have to delete it as __free_one_page list manipulates */
495                 list_del(&page->lru);
496                 __free_one_page(page, zone, order);
497         }
498         spin_unlock(&zone->lock);
499 }
500
501 static void free_one_page(struct zone *zone, struct page *page, int order)
502 {
503         spin_lock(&zone->lock);
504         zone->all_unreclaimable = 0;
505         zone->pages_scanned = 0;
506         __free_one_page(page, zone, order);
507         spin_unlock(&zone->lock);
508 }
509
510 static void __free_pages_ok(struct page *page, unsigned int order)
511 {
512         unsigned long flags;
513         int i;
514         int reserved = 0;
515
516         for (i = 0 ; i < (1 << order) ; ++i)
517                 reserved += free_pages_check(page + i);
518         if (reserved)
519                 return;
520
521         if (!PageHighMem(page))
522                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page),PAGE_SIZE<<order);
523         arch_free_page(page, order);
524         kernel_map_pages(page, 1 << order, 0);
525
526         local_irq_save(flags);
527         __count_vm_events(PGFREE, 1 << order);
528         free_one_page(page_zone(page), page, order);
529         local_irq_restore(flags);
530 }
531
532 /*
533  * permit the bootmem allocator to evade page validation on high-order frees
534  */
535 void fastcall __init __free_pages_bootmem(struct page *page, unsigned int order)
536 {
537         if (order == 0) {
538                 __ClearPageReserved(page);
539                 set_page_count(page, 0);
540                 set_page_refcounted(page);
541                 __free_page(page);
542         } else {
543                 int loop;
544
545                 prefetchw(page);
546                 for (loop = 0; loop < BITS_PER_LONG; loop++) {
547                         struct page *p = &page[loop];
548
549                         if (loop + 1 < BITS_PER_LONG)
550                                 prefetchw(p + 1);
551                         __ClearPageReserved(p);
552                         set_page_count(p, 0);
553                 }
554
555                 set_page_refcounted(page);
556                 __free_pages(page, order);
557         }
558 }
559
560
561 /*
562  * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
563  * Please do not alter this order without good reasons and regression
564  * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
565  * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
566  * they're subdivided in this function. This is the primary factor
567  * influencing the order in which pages are delivered to the IO
568  * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
569  * by considering the behavior of a buddy system containing a single
570  * large block of memory acted on by a series of small allocations.
571  * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
572  *
573  * -- wli
574  */
575 static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
576         int low, int high, struct free_area *area)
577 {
578         unsigned long size = 1 << high;
579
580         while (high > low) {
581                 area--;
582                 high--;
583                 size >>= 1;
584                 VM_BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
585                 list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
586                 area->nr_free++;
587                 set_page_order(&page[size], high);
588         }
589 }
590
591 /*
592  * This page is about to be returned from the page allocator
593  */
594 static int prep_new_page(struct page *page, int order, gfp_t gfp_flags)
595 {
596         if (unlikely(page_mapcount(page) |
597                 (page->mapping != NULL)  |
598                 (page_count(page) != 0)  |
599                 (page->flags & (
600                         1 << PG_lru     |
601                         1 << PG_private |
602                         1 << PG_locked  |
603                         1 << PG_active  |
604                         1 << PG_dirty   |
605                         1 << PG_reclaim |
606                         1 << PG_slab    |
607                         1 << PG_swapcache |
608                         1 << PG_writeback |
609                         1 << PG_reserved |
610                         1 << PG_buddy ))))
611                 bad_page(page);
612
613         /*
614          * For now, we report if PG_reserved was found set, but do not
615          * clear it, and do not allocate the page: as a safety net.
616          */
617         if (PageReserved(page))
618                 return 1;
619
620         page->flags &= ~(1 << PG_uptodate | 1 << PG_error |
621                         1 << PG_referenced | 1 << PG_arch_1 |
622                         1 << PG_owner_priv_1 | 1 << PG_mappedtodisk);
623         set_page_private(page, 0);
624         set_page_refcounted(page);
625
626         arch_alloc_page(page, order);
627         kernel_map_pages(page, 1 << order, 1);
628
629         if (gfp_flags & __GFP_ZERO)
630                 prep_zero_page(page, order, gfp_flags);
631
632         if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
633                 prep_compound_page(page, order);
634
635         return 0;
636 }
637
638 /* 
639  * Do the hard work of removing an element from the buddy allocator.
640  * Call me with the zone->lock already held.
641  */
642 static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
643 {
644         struct free_area * area;
645         unsigned int current_order;
646         struct page *page;
647
648         for (current_order = order; current_order < MAX_ORDER; ++current_order) {
649                 area = zone->free_area + current_order;
650                 if (list_empty(&area->free_list))
651                         continue;
652
653                 page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
654                 list_del(&page->lru);
655                 rmv_page_order(page);
656                 area->nr_free--;
657                 __mod_zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES, - (1UL << order));
658                 expand(zone, page, order, current_order, area);
659                 return page;
660         }
661
662         return NULL;
663 }
664
665 /* 
666  * Obtain a specified number of elements from the buddy allocator, all under
667  * a single hold of the lock, for efficiency.  Add them to the supplied list.
668  * Returns the number of new pages which were placed at *list.
669  */
670 static int rmqueue_bulk(struct zone *zone, unsigned int order, 
671                         unsigned long count, struct list_head *list)
672 {
673         int i;
674         
675         spin_lock(&zone->lock);
676         for (i = 0; i < count; ++i) {
677                 struct page *page = __rmqueue(zone, order);
678                 if (unlikely(page == NULL))
679                         break;
680                 list_add_tail(&page->lru, list);
681         }
682         spin_unlock(&zone->lock);
683         return i;
684 }
685
686 #ifdef CONFIG_NUMA
687 /*
688  * Called from the vmstat counter updater to drain pagesets of this
689  * currently executing processor on remote nodes after they have
690  * expired.
691  *
692  * Note that this function must be called with the thread pinned to
693  * a single processor.
694  */
695 void drain_zone_pages(struct zone *zone, struct per_cpu_pages *pcp)
696 {
697         unsigned long flags;
698         int to_drain;
699
700         local_irq_save(flags);
701         if (pcp->count >= pcp->batch)
702                 to_drain = pcp->batch;
703         else
704                 to_drain = pcp->count;
705         free_pages_bulk(zone, to_drain, &pcp->list, 0);
706         pcp->count -= to_drain;
707         local_irq_restore(flags);
708 }
709 #endif
710
711 static void __drain_pages(unsigned int cpu)
712 {
713         unsigned long flags;
714         struct zone *zone;
715         int i;
716
717         for_each_zone(zone) {
718                 struct per_cpu_pageset *pset;
719
720                 if (!populated_zone(zone))
721                         continue;
722
723                 pset = zone_pcp(zone, cpu);
724                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(pset->pcp); i++) {
725                         struct per_cpu_pages *pcp;
726
727                         pcp = &pset->pcp[i];
728                         local_irq_save(flags);
729                         free_pages_bulk(zone, pcp->count, &pcp->list, 0);
730                         pcp->count = 0;
731                         local_irq_restore(flags);
732                 }
733         }
734 }
735
736 #ifdef CONFIG_PM
737
738 void mark_free_pages(struct zone *zone)
739 {
740         unsigned long pfn, max_zone_pfn;
741         unsigned long flags;
742         int order;
743         struct list_head *curr;
744
745         if (!zone->spanned_pages)
746                 return;
747
748         spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
749
750         max_zone_pfn = zone->zone_start_pfn + zone->spanned_pages;
751         for (pfn = zone->zone_start_pfn; pfn < max_zone_pfn; pfn++)
752                 if (pfn_valid(pfn)) {
753                         struct page *page = pfn_to_page(pfn);
754
755                         if (!swsusp_page_is_forbidden(page))
756                                 swsusp_unset_page_free(page);
757                 }
758
759         for (order = MAX_ORDER - 1; order >= 0; --order)
760                 list_for_each(curr, &zone->free_area[order].free_list) {
761                         unsigned long i;
762
763                         pfn = page_to_pfn(list_entry(curr, struct page, lru));
764                         for (i = 0; i < (1UL << order); i++)
765                                 swsusp_set_page_free(pfn_to_page(pfn + i));
766                 }
767
768         spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
769 }
770
771 /*
772  * Spill all of this CPU's per-cpu pages back into the buddy allocator.
773  */
774 void drain_local_pages(void)
775 {
776         unsigned long flags;
777
778         local_irq_save(flags);  
779         __drain_pages(smp_processor_id());
780         local_irq_restore(flags);       
781 }
782 #endif /* CONFIG_PM */
783
784 /*
785  * Free a 0-order page
786  */
787 static void fastcall free_hot_cold_page(struct page *page, int cold)
788 {
789         struct zone *zone = page_zone(page);
790         struct per_cpu_pages *pcp;
791         unsigned long flags;
792
793         if (PageAnon(page))
794                 page->mapping = NULL;
795         if (free_pages_check(page))
796                 return;
797
798         if (!PageHighMem(page))
799                 debug_check_no_locks_freed(page_address(page), PAGE_SIZE);
800         arch_free_page(page, 0);
801         kernel_map_pages(page, 1, 0);
802
803         pcp = &zone_pcp(zone, get_cpu())->pcp[cold];
804         local_irq_save(flags);
805         __count_vm_event(PGFREE);
806         list_add(&page->lru, &pcp->list);
807         pcp->count++;
808         if (pcp->count >= pcp->high) {
809                 free_pages_bulk(zone, pcp->batch, &pcp->list, 0);
810                 pcp->count -= pcp->batch;
811         }
812         local_irq_restore(flags);
813         put_cpu();
814 }
815
816 void fastcall free_hot_page(struct page *page)
817 {
818         free_hot_cold_page(page, 0);
819 }
820         
821 void fastcall free_cold_page(struct page *page)
822 {
823         free_hot_cold_page(page, 1);
824 }
825
826 /*
827  * split_page takes a non-compound higher-order page, and splits it into
828  * n (1<<order) sub-pages: page[0..n]
829  * Each sub-page must be freed individually.
830  *
831  * Note: this is probably too low level an operation for use in drivers.
832  * Please consult with lkml before using this in your driver.
833  */
834 void split_page(struct page *page, unsigned int order)
835 {
836         int i;
837
838         VM_BUG_ON(PageCompound(page));
839         VM_BUG_ON(!page_count(page));
840         for (i = 1; i < (1 << order); i++)
841                 set_page_refcounted(page + i);
842 }
843
844 /*
845  * Really, prep_compound_page() should be called from __rmqueue_bulk().  But
846  * we cheat by calling it from here, in the order > 0 path.  Saves a branch
847  * or two.
848  */
849 static struct page *buffered_rmqueue(struct zonelist *zonelist,
850                         struct zone *zone, int order, gfp_t gfp_flags)
851 {
852         unsigned long flags;
853         struct page *page;
854         int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);
855         int cpu;
856
857 again:
858         cpu  = get_cpu();
859         if (likely(order == 0)) {
860                 struct per_cpu_pages *pcp;
861
862                 pcp = &zone_pcp(zone, cpu)->pcp[cold];
863                 local_irq_save(flags);
864                 if (!pcp->count) {
865                         pcp->count = rmqueue_bulk(zone, 0,
866                                                 pcp->batch, &pcp->list);
867                         if (unlikely(!pcp->count))
868                                 goto failed;
869                 }
870                 page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
871                 list_del(&page->lru);
872                 pcp->count--;
873         } else {
874                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
875                 page = __rmqueue(zone, order);
876                 spin_unlock(&zone->lock);
877                 if (!page)
878                         goto failed;
879         }
880
881         __count_zone_vm_events(PGALLOC, zone, 1 << order);
882         zone_statistics(zonelist, zone);
883         local_irq_restore(flags);
884         put_cpu();
885
886         VM_BUG_ON(bad_range(zone, page));
887         if (prep_new_page(page, order, gfp_flags))
888                 goto again;
889         return page;
890
891 failed:
892         local_irq_restore(flags);
893         put_cpu();
894         return NULL;
895 }
896
897 #define ALLOC_NO_WATERMARKS     0x01 /* don't check watermarks at all */
898 #define ALLOC_WMARK_MIN         0x02 /* use pages_min watermark */
899 #define ALLOC_WMARK_LOW         0x04 /* use pages_low watermark */
900 #define ALLOC_WMARK_HIGH        0x08 /* use pages_high watermark */
901 #define ALLOC_HARDER            0x10 /* try to alloc harder */
902 #define ALLOC_HIGH              0x20 /* __GFP_HIGH set */
903 #define ALLOC_CPUSET            0x40 /* check for correct cpuset */
904
905 #ifdef CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC
906
907 static struct fail_page_alloc_attr {
908         struct fault_attr attr;
909
910         u32 ignore_gfp_highmem;
911         u32 ignore_gfp_wait;
912         u32 min_order;
913
914 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
915
916         struct dentry *ignore_gfp_highmem_file;
917         struct dentry *ignore_gfp_wait_file;
918         struct dentry *min_order_file;
919
920 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
921
922 } fail_page_alloc = {
923         .attr = FAULT_ATTR_INITIALIZER,
924         .ignore_gfp_wait = 1,
925         .ignore_gfp_highmem = 1,
926         .min_order = 1,
927 };
928
929 static int __init setup_fail_page_alloc(char *str)
930 {
931         return setup_fault_attr(&fail_page_alloc.attr, str);
932 }
933 __setup("fail_page_alloc=", setup_fail_page_alloc);
934
935 static int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
936 {
937         if (order < fail_page_alloc.min_order)
938                 return 0;
939         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
940                 return 0;
941         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem && (gfp_mask & __GFP_HIGHMEM))
942                 return 0;
943         if (fail_page_alloc.ignore_gfp_wait && (gfp_mask & __GFP_WAIT))
944                 return 0;
945
946         return should_fail(&fail_page_alloc.attr, 1 << order);
947 }
948
949 #ifdef CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS
950
951 static int __init fail_page_alloc_debugfs(void)
952 {
953         mode_t mode = S_IFREG | S_IRUSR | S_IWUSR;
954         struct dentry *dir;
955         int err;
956
957         err = init_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr,
958                                        "fail_page_alloc");
959         if (err)
960                 return err;
961         dir = fail_page_alloc.attr.dentries.dir;
962
963         fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file =
964                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-wait", mode, dir,
965                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_wait);
966
967         fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file =
968                 debugfs_create_bool("ignore-gfp-highmem", mode, dir,
969                                       &fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem);
970         fail_page_alloc.min_order_file =
971                 debugfs_create_u32("min-order", mode, dir,
972                                    &fail_page_alloc.min_order);
973
974         if (!fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file ||
975             !fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file ||
976             !fail_page_alloc.min_order_file) {
977                 err = -ENOMEM;
978                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_wait_file);
979                 debugfs_remove(fail_page_alloc.ignore_gfp_highmem_file);
980                 debugfs_remove(fail_page_alloc.min_order_file);
981                 cleanup_fault_attr_dentries(&fail_page_alloc.attr);
982         }
983
984         return err;
985 }
986
987 late_initcall(fail_page_alloc_debugfs);
988
989 #endif /* CONFIG_FAULT_INJECTION_DEBUG_FS */
990
991 #else /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
992
993 static inline int should_fail_alloc_page(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
994 {
995         return 0;
996 }
997
998 #endif /* CONFIG_FAIL_PAGE_ALLOC */
999
1000 /*
1001  * Return 1 if free pages are above 'mark'. This takes into account the order
1002  * of the allocation.
1003  */
1004 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
1005                       int classzone_idx, int alloc_flags)
1006 {
1007         /* free_pages my go negative - that's OK */
1008         long min = mark;
1009         long free_pages = zone_page_state(z, NR_FREE_PAGES) - (1 << order) + 1;
1010         int o;
1011
1012         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
1013                 min -= min / 2;
1014         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
1015                 min -= min / 4;
1016
1017         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
1018                 return 0;
1019         for (o = 0; o < order; o++) {
1020                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
1021                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
1022
1023                 /* Require fewer higher order pages to be free */
1024                 min >>= 1;
1025
1026                 if (free_pages <= min)
1027                         return 0;
1028         }
1029         return 1;
1030 }
1031
1032 #ifdef CONFIG_NUMA
1033 /*
1034  * zlc_setup - Setup for "zonelist cache".  Uses cached zone data to
1035  * skip over zones that are not allowed by the cpuset, or that have
1036  * been recently (in last second) found to be nearly full.  See further
1037  * comments in mmzone.h.  Reduces cache footprint of zonelist scans
1038  * that have to skip over alot of full or unallowed zones.
1039  *
1040  * If the zonelist cache is present in the passed in zonelist, then
1041  * returns a pointer to the allowed node mask (either the current
1042  * tasks mems_allowed, or node_online_map.)
1043  *
1044  * If the zonelist cache is not available for this zonelist, does
1045  * nothing and returns NULL.
1046  *
1047  * If the fullzones BITMAP in the zonelist cache is stale (more than
1048  * a second since last zap'd) then we zap it out (clear its bits.)
1049  *
1050  * We hold off even calling zlc_setup, until after we've checked the
1051  * first zone in the zonelist, on the theory that most allocations will
1052  * be satisfied from that first zone, so best to examine that zone as
1053  * quickly as we can.
1054  */
1055 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1056 {
1057         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1058         nodemask_t *allowednodes;       /* zonelist_cache approximation */
1059
1060         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1061         if (!zlc)
1062                 return NULL;
1063
1064         if (jiffies - zlc->last_full_zap > 1 * HZ) {
1065                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
1066                 zlc->last_full_zap = jiffies;
1067         }
1068
1069         allowednodes = !in_interrupt() && (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) ?
1070                                         &cpuset_current_mems_allowed :
1071                                         &node_online_map;
1072         return allowednodes;
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Given 'z' scanning a zonelist, run a couple of quick checks to see
1077  * if it is worth looking at further for free memory:
1078  *  1) Check that the zone isn't thought to be full (doesn't have its
1079  *     bit set in the zonelist_cache fullzones BITMAP).
1080  *  2) Check that the zones node (obtained from the zonelist_cache
1081  *     z_to_n[] mapping) is allowed in the passed in allowednodes mask.
1082  * Return true (non-zero) if zone is worth looking at further, or
1083  * else return false (zero) if it is not.
1084  *
1085  * This check -ignores- the distinction between various watermarks,
1086  * such as GFP_HIGH, GFP_ATOMIC, PF_MEMALLOC, ...  If a zone is
1087  * found to be full for any variation of these watermarks, it will
1088  * be considered full for up to one second by all requests, unless
1089  * we are so low on memory on all allowed nodes that we are forced
1090  * into the second scan of the zonelist.
1091  *
1092  * In the second scan we ignore this zonelist cache and exactly
1093  * apply the watermarks to all zones, even it is slower to do so.
1094  * We are low on memory in the second scan, and should leave no stone
1095  * unturned looking for a free page.
1096  */
1097 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1098                                                 nodemask_t *allowednodes)
1099 {
1100         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1101         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1102         int n;                          /* node that zone *z is on */
1103
1104         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1105         if (!zlc)
1106                 return 1;
1107
1108         i = z - zonelist->zones;
1109         n = zlc->z_to_n[i];
1110
1111         /* This zone is worth trying if it is allowed but not full */
1112         return node_isset(n, *allowednodes) && !test_bit(i, zlc->fullzones);
1113 }
1114
1115 /*
1116  * Given 'z' scanning a zonelist, set the corresponding bit in
1117  * zlc->fullzones, so that subsequent attempts to allocate a page
1118  * from that zone don't waste time re-examining it.
1119  */
1120 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1121 {
1122         struct zonelist_cache *zlc;     /* cached zonelist speedup info */
1123         int i;                          /* index of *z in zonelist zones */
1124
1125         zlc = zonelist->zlcache_ptr;
1126         if (!zlc)
1127                 return;
1128
1129         i = z - zonelist->zones;
1130
1131         set_bit(i, zlc->fullzones);
1132 }
1133
1134 #else   /* CONFIG_NUMA */
1135
1136 static nodemask_t *zlc_setup(struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1137 {
1138         return NULL;
1139 }
1140
1141 static int zlc_zone_worth_trying(struct zonelist *zonelist, struct zone **z,
1142                                 nodemask_t *allowednodes)
1143 {
1144         return 1;
1145 }
1146
1147 static void zlc_mark_zone_full(struct zonelist *zonelist, struct zone **z)
1148 {
1149 }
1150 #endif  /* CONFIG_NUMA */
1151
1152 /*
1153  * get_page_from_freelist goes through the zonelist trying to allocate
1154  * a page.
1155  */
1156 static struct page *
1157 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1158                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
1159 {
1160         struct zone **z;
1161         struct page *page = NULL;
1162         int classzone_idx = zone_idx(zonelist->zones[0]);
1163         struct zone *zone;
1164         nodemask_t *allowednodes = NULL;/* zonelist_cache approximation */
1165         int zlc_active = 0;             /* set if using zonelist_cache */
1166         int did_zlc_setup = 0;          /* just call zlc_setup() one time */
1167
1168 zonelist_scan:
1169         /*
1170          * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
1171          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1172          */
1173         z = zonelist->zones;
1174
1175         do {
1176                 if (NUMA_BUILD && zlc_active &&
1177                         !zlc_zone_worth_trying(zonelist, z, allowednodes))
1178                                 continue;
1179                 zone = *z;
1180                 if (unlikely(NUMA_BUILD && (gfp_mask & __GFP_THISNODE) &&
1181                         zone->zone_pgdat != zonelist->zones[0]->zone_pgdat))
1182                                 break;
1183                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
1184                         !cpuset_zone_allowed_softwall(zone, gfp_mask))
1185                                 goto try_next_zone;
1186
1187                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
1188                         unsigned long mark;
1189                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
1190                                 mark = zone->pages_min;
1191                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
1192                                 mark = zone->pages_low;
1193                         else
1194                                 mark = zone->pages_high;
1195                         if (!zone_watermark_ok(zone, order, mark,
1196                                     classzone_idx, alloc_flags)) {
1197                                 if (!zone_reclaim_mode ||
1198                                     !zone_reclaim(zone, gfp_mask, order))
1199                                         goto this_zone_full;
1200                         }
1201                 }
1202
1203                 page = buffered_rmqueue(zonelist, zone, order, gfp_mask);
1204                 if (page)
1205                         break;
1206 this_zone_full:
1207                 if (NUMA_BUILD)
1208                         zlc_mark_zone_full(zonelist, z);
1209 try_next_zone:
1210                 if (NUMA_BUILD && !did_zlc_setup) {
1211                         /* we do zlc_setup after the first zone is tried */
1212                         allowednodes = zlc_setup(zonelist, alloc_flags);
1213                         zlc_active = 1;
1214                         did_zlc_setup = 1;
1215                 }
1216         } while (*(++z) != NULL);
1217
1218         if (unlikely(NUMA_BUILD && page == NULL && zlc_active)) {
1219                 /* Disable zlc cache for second zonelist scan */
1220                 zlc_active = 0;
1221                 goto zonelist_scan;
1222         }
1223         return page;
1224 }
1225
1226 /*
1227  * This is the 'heart' of the zoned buddy allocator.
1228  */
1229 struct page * fastcall
1230 __alloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
1231                 struct zonelist *zonelist)
1232 {
1233         const gfp_t wait = gfp_mask & __GFP_WAIT;
1234         struct zone **z;
1235         struct page *page;
1236         struct reclaim_state reclaim_state;
1237         struct task_struct *p = current;
1238         int do_retry;
1239         int alloc_flags;
1240         int did_some_progress;
1241
1242         might_sleep_if(wait);
1243
1244         if (should_fail_alloc_page(gfp_mask, order))
1245                 return NULL;
1246
1247 restart:
1248         z = zonelist->zones;  /* the list of zones suitable for gfp_mask */
1249
1250         if (unlikely(*z == NULL)) {
1251                 /* Should this ever happen?? */
1252                 return NULL;
1253         }
1254
1255         page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1256                                 zonelist, ALLOC_WMARK_LOW|ALLOC_CPUSET);
1257         if (page)
1258                 goto got_pg;
1259
1260         /*
1261          * GFP_THISNODE (meaning __GFP_THISNODE, __GFP_NORETRY and
1262          * __GFP_NOWARN set) should not cause reclaim since the subsystem
1263          * (f.e. slab) using GFP_THISNODE may choose to trigger reclaim
1264          * using a larger set of nodes after it has established that the
1265          * allowed per node queues are empty and that nodes are
1266          * over allocated.
1267          */
1268         if (NUMA_BUILD && (gfp_mask & GFP_THISNODE) == GFP_THISNODE)
1269                 goto nopage;
1270
1271         for (z = zonelist->zones; *z; z++)
1272                 wakeup_kswapd(*z, order);
1273
1274         /*
1275          * OK, we're below the kswapd watermark and have kicked background
1276          * reclaim. Now things get more complex, so set up alloc_flags according
1277          * to how we want to proceed.
1278          *
1279          * The caller may dip into page reserves a bit more if the caller
1280          * cannot run direct reclaim, or if the caller has realtime scheduling
1281          * policy or is asking for __GFP_HIGH memory.  GFP_ATOMIC requests will
1282          * set both ALLOC_HARDER (!wait) and ALLOC_HIGH (__GFP_HIGH).
1283          */
1284         alloc_flags = ALLOC_WMARK_MIN;
1285         if ((unlikely(rt_task(p)) && !in_interrupt()) || !wait)
1286                 alloc_flags |= ALLOC_HARDER;
1287         if (gfp_mask & __GFP_HIGH)
1288                 alloc_flags |= ALLOC_HIGH;
1289         if (wait)
1290                 alloc_flags |= ALLOC_CPUSET;
1291
1292         /*
1293          * Go through the zonelist again. Let __GFP_HIGH and allocations
1294          * coming from realtime tasks go deeper into reserves.
1295          *
1296          * This is the last chance, in general, before the goto nopage.
1297          * Ignore cpuset if GFP_ATOMIC (!wait) rather than fail alloc.
1298          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
1299          */
1300         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, zonelist, alloc_flags);
1301         if (page)
1302                 goto got_pg;
1303
1304         /* This allocation should allow future memory freeing. */
1305
1306 rebalance:
1307         if (((p->flags & PF_MEMALLOC) || unlikely(test_thread_flag(TIF_MEMDIE)))
1308                         && !in_interrupt()) {
1309                 if (!(gfp_mask & __GFP_NOMEMALLOC)) {
1310 nofail_alloc:
1311                         /* go through the zonelist yet again, ignoring mins */
1312                         page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1313                                 zonelist, ALLOC_NO_WATERMARKS);
1314                         if (page)
1315                                 goto got_pg;
1316                         if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL) {
1317                                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1318                                 goto nofail_alloc;
1319                         }
1320                 }
1321                 goto nopage;
1322         }
1323
1324         /* Atomic allocations - we can't balance anything */
1325         if (!wait)
1326                 goto nopage;
1327
1328         cond_resched();
1329
1330         /* We now go into synchronous reclaim */
1331         cpuset_memory_pressure_bump();
1332         p->flags |= PF_MEMALLOC;
1333         reclaim_state.reclaimed_slab = 0;
1334         p->reclaim_state = &reclaim_state;
1335
1336         did_some_progress = try_to_free_pages(zonelist->zones, order, gfp_mask);
1337
1338         p->reclaim_state = NULL;
1339         p->flags &= ~PF_MEMALLOC;
1340
1341         cond_resched();
1342
1343         if (likely(did_some_progress)) {
1344                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order,
1345                                                 zonelist, alloc_flags);
1346                 if (page)
1347                         goto got_pg;
1348         } else if ((gfp_mask & __GFP_FS) && !(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1349                 /*
1350                  * Go through the zonelist yet one more time, keep
1351                  * very high watermark here, this is only to catch
1352                  * a parallel oom killing, we must fail if we're still
1353                  * under heavy pressure.
1354                  */
1355                 page = get_page_from_freelist(gfp_mask|__GFP_HARDWALL, order,
1356                                 zonelist, ALLOC_WMARK_HIGH|ALLOC_CPUSET);
1357                 if (page)
1358                         goto got_pg;
1359
1360                 out_of_memory(zonelist, gfp_mask, order);
1361                 goto restart;
1362         }
1363
1364         /*
1365          * Don't let big-order allocations loop unless the caller explicitly
1366          * requests that.  Wait for some write requests to complete then retry.
1367          *
1368          * In this implementation, __GFP_REPEAT means __GFP_NOFAIL for order
1369          * <= 3, but that may not be true in other implementations.
1370          */
1371         do_retry = 0;
1372         if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
1373                 if ((order <= PAGE_ALLOC_COSTLY_ORDER) ||
1374                                                 (gfp_mask & __GFP_REPEAT))
1375                         do_retry = 1;
1376                 if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
1377                         do_retry = 1;
1378         }
1379         if (do_retry) {
1380                 congestion_wait(WRITE, HZ/50);
1381                 goto rebalance;
1382         }
1383
1384 nopage:
1385         if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
1386                 printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
1387                         " order:%d, mode:0x%x\n",
1388                         p->comm, order, gfp_mask);
1389                 dump_stack();
1390                 show_mem();
1391         }
1392 got_pg:
1393         return page;
1394 }
1395
1396 EXPORT_SYMBOL(__alloc_pages);
1397
1398 /*
1399  * Common helper functions.
1400  */
1401 fastcall unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order)
1402 {
1403         struct page * page;
1404         page = alloc_pages(gfp_mask, order);
1405         if (!page)
1406                 return 0;
1407         return (unsigned long) page_address(page);
1408 }
1409
1410 EXPORT_SYMBOL(__get_free_pages);
1411
1412 fastcall unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask)
1413 {
1414         struct page * page;
1415
1416         /*
1417          * get_zeroed_page() returns a 32-bit address, which cannot represent
1418          * a highmem page
1419          */
1420         VM_BUG_ON((gfp_mask & __GFP_HIGHMEM) != 0);
1421
1422         page = alloc_pages(gfp_mask | __GFP_ZERO, 0);
1423         if (page)
1424                 return (unsigned long) page_address(page);
1425         return 0;
1426 }
1427
1428 EXPORT_SYMBOL(get_zeroed_page);
1429
1430 void __pagevec_free(struct pagevec *pvec)
1431 {
1432         int i = pagevec_count(pvec);
1433
1434         while (--i >= 0)
1435                 free_hot_cold_page(pvec->pages[i], pvec->cold);
1436 }
1437
1438 fastcall void __free_pages(struct page *page, unsigned int order)
1439 {
1440         if (put_page_testzero(page)) {
1441                 if (order == 0)
1442                         free_hot_page(page);
1443                 else
1444                         __free_pages_ok(page, order);
1445         }
1446 }
1447
1448 EXPORT_SYMBOL(__free_pages);
1449
1450 fastcall void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
1451 {
1452         if (addr != 0) {
1453                 VM_BUG_ON(!virt_addr_valid((void *)addr));
1454                 __free_pages(virt_to_page((void *)addr), order);
1455         }
1456 }
1457
1458 EXPORT_SYMBOL(free_pages);
1459
1460 static unsigned int nr_free_zone_pages(int offset)
1461 {
1462         /* Just pick one node, since fallback list is circular */
1463         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(numa_node_id());
1464         unsigned int sum = 0;
1465
1466         struct zonelist *zonelist = pgdat->node_zonelists + offset;
1467         struct zone **zonep = zonelist->zones;
1468         struct zone *zone;
1469
1470         for (zone = *zonep++; zone; zone = *zonep++) {
1471                 unsigned long size = zone->present_pages;
1472                 unsigned long high = zone->pages_high;
1473                 if (size > high)
1474                         sum += size - high;
1475         }
1476
1477         return sum;
1478 }
1479
1480 /*
1481  * Amount of free RAM allocatable within ZONE_DMA and ZONE_NORMAL
1482  */
1483 unsigned int nr_free_buffer_pages(void)
1484 {
1485         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_USER));
1486 }
1487 EXPORT_SYMBOL_GPL(nr_free_buffer_pages);
1488
1489 /*
1490  * Amount of free RAM allocatable within all zones
1491  */
1492 unsigned int nr_free_pagecache_pages(void)
1493 {
1494         return nr_free_zone_pages(gfp_zone(GFP_HIGHUSER_MOVABLE));
1495 }
1496
1497 static inline void show_node(struct zone *zone)
1498 {
1499         if (NUMA_BUILD)
1500                 printk("Node %d ", zone_to_nid(zone));
1501 }
1502
1503 void si_meminfo(struct sysinfo *val)
1504 {
1505         val->totalram = totalram_pages;
1506         val->sharedram = 0;
1507         val->freeram = global_page_state(NR_FREE_PAGES);
1508         val->bufferram = nr_blockdev_pages();
1509         val->totalhigh = totalhigh_pages;
1510         val->freehigh = nr_free_highpages();
1511         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1512 }
1513
1514 EXPORT_SYMBOL(si_meminfo);
1515
1516 #ifdef CONFIG_NUMA
1517 void si_meminfo_node(struct sysinfo *val, int nid)
1518 {
1519         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
1520
1521         val->totalram = pgdat->node_present_pages;
1522         val->freeram = node_page_state(nid, NR_FREE_PAGES);
1523 #ifdef CONFIG_HIGHMEM
1524         val->totalhigh = pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM].present_pages;
1525         val->freehigh = zone_page_state(&pgdat->node_zones[ZONE_HIGHMEM],
1526                         NR_FREE_PAGES);
1527 #else
1528         val->totalhigh = 0;
1529         val->freehigh = 0;
1530 #endif
1531         val->mem_unit = PAGE_SIZE;
1532 }
1533 #endif
1534
1535 #define K(x) ((x) << (PAGE_SHIFT-10))
1536
1537 /*
1538  * Show free area list (used inside shift_scroll-lock stuff)
1539  * We also calculate the percentage fragmentation. We do this by counting the
1540  * memory on each free list with the exception of the first item on the list.
1541  */
1542 void show_free_areas(void)
1543 {
1544         int cpu;
1545         struct zone *zone;
1546
1547         for_each_zone(zone) {
1548                 if (!populated_zone(zone))
1549                         continue;
1550
1551                 show_node(zone);
1552                 printk("%s per-cpu:\n", zone->name);
1553
1554                 for_each_online_cpu(cpu) {
1555                         struct per_cpu_pageset *pageset;
1556
1557                         pageset = zone_pcp(zone, cpu);
1558
1559                         printk("CPU %4d: Hot: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d   "
1560                                "Cold: hi:%5d, btch:%4d usd:%4d\n",
1561                                cpu, pageset->pcp[0].high,
1562                                pageset->pcp[0].batch, pageset->pcp[0].count,
1563                                pageset->pcp[1].high, pageset->pcp[1].batch,
1564                                pageset->pcp[1].count);
1565                 }
1566         }
1567
1568         printk("Active:%lu inactive:%lu dirty:%lu writeback:%lu unstable:%lu\n"
1569                 " free:%lu slab:%lu mapped:%lu pagetables:%lu bounce:%lu\n",
1570                 global_page_state(NR_ACTIVE),
1571                 global_page_state(NR_INACTIVE),
1572                 global_page_state(NR_FILE_DIRTY),
1573                 global_page_state(NR_WRITEBACK),
1574                 global_page_state(NR_UNSTABLE_NFS),
1575                 global_page_state(NR_FREE_PAGES),
1576                 global_page_state(NR_SLAB_RECLAIMABLE) +
1577                         global_page_state(NR_SLAB_UNRECLAIMABLE),
1578                 global_page_state(NR_FILE_MAPPED),
1579                 global_page_state(NR_PAGETABLE),
1580                 global_page_state(NR_BOUNCE));
1581
1582         for_each_zone(zone) {
1583                 int i;
1584
1585                 if (!populated_zone(zone))
1586                         continue;
1587
1588                 show_node(zone);
1589                 printk("%s"
1590                         " free:%lukB"
1591                         " min:%lukB"
1592                         " low:%lukB"
1593                         " high:%lukB"
1594                         " active:%lukB"
1595                         " inactive:%lukB"
1596                         " present:%lukB"
1597                         " pages_scanned:%lu"
1598                         " all_unreclaimable? %s"
1599                         "\n",
1600                         zone->name,
1601                         K(zone_page_state(zone, NR_FREE_PAGES)),
1602                         K(zone->pages_min),
1603                         K(zone->pages_low),
1604                         K(zone->pages_high),
1605                         K(zone_page_state(zone, NR_ACTIVE)),
1606                         K(zone_page_state(zone, NR_INACTIVE)),
1607                         K(zone->present_pages),
1608                         zone->pages_scanned,
1609                         (zone->all_unreclaimable ? "yes" : "no")
1610                         );
1611                 printk("lowmem_reserve[]:");
1612                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
1613                         printk(" %lu", zone->lowmem_reserve[i]);
1614                 printk("\n");
1615         }
1616
1617         for_each_zone(zone) {
1618                 unsigned long nr[MAX_ORDER], flags, order, total = 0;
1619
1620                 if (!populated_zone(zone))
1621                         continue;
1622
1623                 show_node(zone);
1624                 printk("%s: ", zone->name);
1625
1626                 spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
1627                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++) {
1628                         nr[order] = zone->free_area[order].nr_free;
1629                         total += nr[order] << order;
1630                 }
1631                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
1632                 for (order = 0; order < MAX_ORDER; order++)
1633                         printk("%lu*%lukB ", nr[order], K(1UL) << order);
1634                 printk("= %lukB\n", K(total));
1635         }
1636
1637         show_swap_cache_info();
1638 }
1639
1640 /*
1641  * Builds allocation fallback zone lists.
1642  *
1643  * Add all populated zones of a node to the zonelist.
1644  */
1645 static int build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat, struct zonelist *zonelist,
1646                                 int nr_zones, enum zone_type zone_type)
1647 {
1648         struct zone *zone;
1649
1650         BUG_ON(zone_type >= MAX_NR_ZONES);
1651         zone_type++;
1652
1653         do {
1654                 zone_type--;
1655                 zone = pgdat->node_zones + zone_type;
1656                 if (populated_zone(zone)) {
1657                         zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
1658                         check_highest_zone(zone_type);
1659                 }
1660
1661         } while (zone_type);
1662         return nr_zones;
1663 }
1664
1665
1666 /*
1667  *  zonelist_order:
1668  *  0 = automatic detection of better ordering.
1669  *  1 = order by ([node] distance, -zonetype)
1670  *  2 = order by (-zonetype, [node] distance)
1671  *
1672  *  If not NUMA, ZONELIST_ORDER_ZONE and ZONELIST_ORDER_NODE will create
1673  *  the same zonelist. So only NUMA can configure this param.
1674  */
1675 #define ZONELIST_ORDER_DEFAULT  0
1676 #define ZONELIST_ORDER_NODE     1
1677 #define ZONELIST_ORDER_ZONE     2
1678
1679 /* zonelist order in the kernel.
1680  * set_zonelist_order() will set this to NODE or ZONE.
1681  */
1682 static int current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1683 static char zonelist_order_name[3][8] = {"Default", "Node", "Zone"};
1684
1685
1686 #ifdef CONFIG_NUMA
1687 /* The value user specified ....changed by config */
1688 static int user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1689 /* string for sysctl */
1690 #define NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN 16
1691 char numa_zonelist_order[16] = "default";
1692
1693 /*
1694  * interface for configure zonelist ordering.
1695  * command line option "numa_zonelist_order"
1696  *      = "[dD]efault   - default, automatic configuration.
1697  *      = "[nN]ode      - order by node locality, then by zone within node
1698  *      = "[zZ]one      - order by zone, then by locality within zone
1699  */
1700
1701 static int __parse_numa_zonelist_order(char *s)
1702 {
1703         if (*s == 'd' || *s == 'D') {
1704                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_DEFAULT;
1705         } else if (*s == 'n' || *s == 'N') {
1706                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_NODE;
1707         } else if (*s == 'z' || *s == 'Z') {
1708                 user_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
1709         } else {
1710                 printk(KERN_WARNING
1711                         "Ignoring invalid numa_zonelist_order value:  "
1712                         "%s\n", s);
1713                 return -EINVAL;
1714         }
1715         return 0;
1716 }
1717
1718 static __init int setup_numa_zonelist_order(char *s)
1719 {
1720         if (s)
1721                 return __parse_numa_zonelist_order(s);
1722         return 0;
1723 }
1724 early_param("numa_zonelist_order", setup_numa_zonelist_order);
1725
1726 /*
1727  * sysctl handler for numa_zonelist_order
1728  */
1729 int numa_zonelist_order_handler(ctl_table *table, int write,
1730                 struct file *file, void __user *buffer, size_t *length,
1731                 loff_t *ppos)
1732 {
1733         char saved_string[NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN];
1734         int ret;
1735
1736         if (write)
1737                 strncpy(saved_string, (char*)table->data,
1738                         NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1739         ret = proc_dostring(table, write, file, buffer, length, ppos);
1740         if (ret)
1741                 return ret;
1742         if (write) {
1743                 int oldval = user_zonelist_order;
1744                 if (__parse_numa_zonelist_order((char*)table->data)) {
1745                         /*
1746                          * bogus value.  restore saved string
1747                          */
1748                         strncpy((char*)table->data, saved_string,
1749                                 NUMA_ZONELIST_ORDER_LEN);
1750                         user_zonelist_order = oldval;
1751                 } else if (oldval != user_zonelist_order)
1752                         build_all_zonelists();
1753         }
1754         return 0;
1755 }
1756
1757
1758 #define MAX_NODE_LOAD (num_online_nodes())
1759 static int node_load[MAX_NUMNODES];
1760
1761 /**
1762  * find_next_best_node - find the next node that should appear in a given node's fallback list
1763  * @node: node whose fallback list we're appending
1764  * @used_node_mask: nodemask_t of already used nodes
1765  *
1766  * We use a number of factors to determine which is the next node that should
1767  * appear on a given node's fallback list.  The node should not have appeared
1768  * already in @node's fallback list, and it should be the next closest node
1769  * according to the distance array (which contains arbitrary distance values
1770  * from each node to each node in the system), and should also prefer nodes
1771  * with no CPUs, since presumably they'll have very little allocation pressure
1772  * on them otherwise.
1773  * It returns -1 if no node is found.
1774  */
1775 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_node_mask)
1776 {
1777         int n, val;
1778         int min_val = INT_MAX;
1779         int best_node = -1;
1780
1781         /* Use the local node if we haven't already */
1782         if (!node_isset(node, *used_node_mask)) {
1783                 node_set(node, *used_node_mask);
1784                 return node;
1785         }
1786
1787         for_each_online_node(n) {
1788                 cpumask_t tmp;
1789
1790                 /* Don't want a node to appear more than once */
1791                 if (node_isset(n, *used_node_mask))
1792                         continue;
1793
1794                 /* Use the distance array to find the distance */
1795                 val = node_distance(node, n);
1796
1797                 /* Penalize nodes under us ("prefer the next node") */
1798                 val += (n < node);
1799
1800                 /* Give preference to headless and unused nodes */
1801                 tmp = node_to_cpumask(n);
1802                 if (!cpus_empty(tmp))
1803                         val += PENALTY_FOR_NODE_WITH_CPUS;
1804
1805                 /* Slight preference for less loaded node */
1806                 val *= (MAX_NODE_LOAD*MAX_NUMNODES);
1807                 val += node_load[n];
1808
1809                 if (val < min_val) {
1810                         min_val = val;
1811                         best_node = n;
1812                 }
1813         }
1814
1815         if (best_node >= 0)
1816                 node_set(best_node, *used_node_mask);
1817
1818         return best_node;
1819 }
1820
1821
1822 /*
1823  * Build zonelists ordered by node and zones within node.
1824  * This results in maximum locality--normal zone overflows into local
1825  * DMA zone, if any--but risks exhausting DMA zone.
1826  */
1827 static void build_zonelists_in_node_order(pg_data_t *pgdat, int node)
1828 {
1829         enum zone_type i;
1830         int j;
1831         struct zonelist *zonelist;
1832
1833         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1834                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1835                 for (j = 0; zonelist->zones[j] != NULL; j++)
1836                         ;
1837                 j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
1838                 zonelist->zones[j] = NULL;
1839         }
1840 }
1841
1842 /*
1843  * Build zonelists ordered by zone and nodes within zones.
1844  * This results in conserving DMA zone[s] until all Normal memory is
1845  * exhausted, but results in overflowing to remote node while memory
1846  * may still exist in local DMA zone.
1847  */
1848 static int node_order[MAX_NUMNODES];
1849
1850 static void build_zonelists_in_zone_order(pg_data_t *pgdat, int nr_nodes)
1851 {
1852         enum zone_type i;
1853         int pos, j, node;
1854         int zone_type;          /* needs to be signed */
1855         struct zone *z;
1856         struct zonelist *zonelist;
1857
1858         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1859                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1860                 pos = 0;
1861                 for (zone_type = i; zone_type >= 0; zone_type--) {
1862                         for (j = 0; j < nr_nodes; j++) {
1863                                 node = node_order[j];
1864                                 z = &NODE_DATA(node)->node_zones[zone_type];
1865                                 if (populated_zone(z)) {
1866                                         zonelist->zones[pos++] = z;
1867                                         check_highest_zone(zone_type);
1868                                 }
1869                         }
1870                 }
1871                 zonelist->zones[pos] = NULL;
1872         }
1873 }
1874
1875 static int default_zonelist_order(void)
1876 {
1877         int nid, zone_type;
1878         unsigned long low_kmem_size,total_size;
1879         struct zone *z;
1880         int average_size;
1881         /*
1882          * ZONE_DMA and ZONE_DMA32 can be very small area in the sytem.
1883          * If they are really small and used heavily, the system can fall
1884          * into OOM very easily.
1885          * This function detect ZONE_DMA/DMA32 size and confgigures zone order.
1886          */
1887         /* Is there ZONE_NORMAL ? (ex. ppc has only DMA zone..) */
1888         low_kmem_size = 0;
1889         total_size = 0;
1890         for_each_online_node(nid) {
1891                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
1892                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
1893                         if (populated_zone(z)) {
1894                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
1895                                         low_kmem_size += z->present_pages;
1896                                 total_size += z->present_pages;
1897                         }
1898                 }
1899         }
1900         if (!low_kmem_size ||  /* there are no DMA area. */
1901             low_kmem_size > total_size/2) /* DMA/DMA32 is big. */
1902                 return ZONELIST_ORDER_NODE;
1903         /*
1904          * look into each node's config.
1905          * If there is a node whose DMA/DMA32 memory is very big area on
1906          * local memory, NODE_ORDER may be suitable.
1907          */
1908         average_size = total_size / (num_online_nodes() + 1);
1909         for_each_online_node(nid) {
1910                 low_kmem_size = 0;
1911                 total_size = 0;
1912                 for (zone_type = 0; zone_type < MAX_NR_ZONES; zone_type++) {
1913                         z = &NODE_DATA(nid)->node_zones[zone_type];
1914                         if (populated_zone(z)) {
1915                                 if (zone_type < ZONE_NORMAL)
1916                                         low_kmem_size += z->present_pages;
1917                                 total_size += z->present_pages;
1918                         }
1919                 }
1920                 if (low_kmem_size &&
1921                     total_size > average_size && /* ignore small node */
1922                     low_kmem_size > total_size * 70/100)
1923                         return ZONELIST_ORDER_NODE;
1924         }
1925         return ZONELIST_ORDER_ZONE;
1926 }
1927
1928 static void set_zonelist_order(void)
1929 {
1930         if (user_zonelist_order == ZONELIST_ORDER_DEFAULT)
1931                 current_zonelist_order = default_zonelist_order();
1932         else
1933                 current_zonelist_order = user_zonelist_order;
1934 }
1935
1936 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
1937 {
1938         int j, node, load;
1939         enum zone_type i;
1940         nodemask_t used_mask;
1941         int local_node, prev_node;
1942         struct zonelist *zonelist;
1943         int order = current_zonelist_order;
1944
1945         /* initialize zonelists */
1946         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1947                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
1948                 zonelist->zones[0] = NULL;
1949         }
1950
1951         /* NUMA-aware ordering of nodes */
1952         local_node = pgdat->node_id;
1953         load = num_online_nodes();
1954         prev_node = local_node;
1955         nodes_clear(used_mask);
1956
1957         memset(node_load, 0, sizeof(node_load));
1958         memset(node_order, 0, sizeof(node_order));
1959         j = 0;
1960
1961         while ((node = find_next_best_node(local_node, &used_mask)) >= 0) {
1962                 int distance = node_distance(local_node, node);
1963
1964                 /*
1965                  * If another node is sufficiently far away then it is better
1966                  * to reclaim pages in a zone before going off node.
1967                  */
1968                 if (distance > RECLAIM_DISTANCE)
1969                         zone_reclaim_mode = 1;
1970
1971                 /*
1972                  * We don't want to pressure a particular node.
1973                  * So adding penalty to the first node in same
1974                  * distance group to make it round-robin.
1975                  */
1976                 if (distance != node_distance(local_node, prev_node))
1977                         node_load[node] = load;
1978
1979                 prev_node = node;
1980                 load--;
1981                 if (order == ZONELIST_ORDER_NODE)
1982                         build_zonelists_in_node_order(pgdat, node);
1983                 else
1984                         node_order[j++] = node; /* remember order */
1985         }
1986
1987         if (order == ZONELIST_ORDER_ZONE) {
1988                 /* calculate node order -- i.e., DMA last! */
1989                 build_zonelists_in_zone_order(pgdat, j);
1990         }
1991 }
1992
1993 /* Construct the zonelist performance cache - see further mmzone.h */
1994 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
1995 {
1996         int i;
1997
1998         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
1999                 struct zonelist *zonelist;
2000                 struct zonelist_cache *zlc;
2001                 struct zone **z;
2002
2003                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2004                 zonelist->zlcache_ptr = zlc = &zonelist->zlcache;
2005                 bitmap_zero(zlc->fullzones, MAX_ZONES_PER_ZONELIST);
2006                 for (z = zonelist->zones; *z; z++)
2007                         zlc->z_to_n[z - zonelist->zones] = zone_to_nid(*z);
2008         }
2009 }
2010
2011
2012 #else   /* CONFIG_NUMA */
2013
2014 static void set_zonelist_order(void)
2015 {
2016         current_zonelist_order = ZONELIST_ORDER_ZONE;
2017 }
2018
2019 static void build_zonelists(pg_data_t *pgdat)
2020 {
2021         int node, local_node;
2022         enum zone_type i,j;
2023
2024         local_node = pgdat->node_id;
2025         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
2026                 struct zonelist *zonelist;
2027
2028                 zonelist = pgdat->node_zonelists + i;
2029
2030                 j = build_zonelists_node(pgdat, zonelist, 0, i);
2031                 /*
2032                  * Now we build the zonelist so that it contains the zones
2033                  * of all the other nodes.
2034                  * We don't want to pressure a particular node, so when
2035                  * building the zones for node N, we make sure that the
2036                  * zones coming right after the local ones are those from
2037                  * node N+1 (modulo N)
2038                  */
2039                 for (node = local_node + 1; node < MAX_NUMNODES; node++) {
2040                         if (!node_online(node))
2041                                 continue;
2042                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2043                 }
2044                 for (node = 0; node < local_node; node++) {
2045                         if (!node_online(node))
2046                                 continue;
2047                         j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node), zonelist, j, i);
2048                 }
2049
2050                 zonelist->zones[j] = NULL;
2051         }
2052 }
2053
2054 /* non-NUMA variant of zonelist performance cache - just NULL zlcache_ptr */
2055 static void build_zonelist_cache(pg_data_t *pgdat)
2056 {
2057         int i;
2058
2059         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2060                 pgdat->node_zonelists[i].zlcache_ptr = NULL;
2061 }
2062
2063 #endif  /* CONFIG_NUMA */
2064
2065 /* return values int ....just for stop_machine_run() */
2066 static int __build_all_zonelists(void *dummy)
2067 {
2068         int nid;
2069
2070         for_each_online_node(nid) {
2071                 build_zonelists(NODE_DATA(nid));
2072                 build_zonelist_cache(NODE_DATA(nid));
2073         }
2074         return 0;
2075 }
2076
2077 void build_all_zonelists(void)
2078 {
2079         set_zonelist_order();
2080
2081         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2082                 __build_all_zonelists(NULL);
2083                 cpuset_init_current_mems_allowed();
2084         } else {
2085                 /* we have to stop all cpus to guaranntee there is no user
2086                    of zonelist */
2087                 stop_machine_run(__build_all_zonelists, NULL, NR_CPUS);
2088                 /* cpuset refresh routine should be here */
2089         }
2090         vm_total_pages = nr_free_pagecache_pages();
2091         printk("Built %i zonelists in %s order.  Total pages: %ld\n",
2092                         num_online_nodes(),
2093                         zonelist_order_name[current_zonelist_order],
2094                         vm_total_pages);
2095 #ifdef CONFIG_NUMA
2096         printk("Policy zone: %s\n", zone_names[policy_zone]);
2097 #endif
2098 }
2099
2100 /*
2101  * Helper functions to size the waitqueue hash table.
2102  * Essentially these want to choose hash table sizes sufficiently
2103  * large so that collisions trying to wait on pages are rare.
2104  * But in fact, the number of active page waitqueues on typical
2105  * systems is ridiculously low, less than 200. So this is even
2106  * conservative, even though it seems large.
2107  *
2108  * The constant PAGES_PER_WAITQUEUE specifies the ratio of pages to
2109  * waitqueues, i.e. the size of the waitq table given the number of pages.
2110  */
2111 #define PAGES_PER_WAITQUEUE     256
2112
2113 #ifndef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG
2114 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2115 {
2116         unsigned long size = 1;
2117
2118         pages /= PAGES_PER_WAITQUEUE;
2119
2120         while (size < pages)
2121                 size <<= 1;
2122
2123         /*
2124          * Once we have dozens or even hundreds of threads sleeping
2125          * on IO we've got bigger problems than wait queue collision.
2126          * Limit the size of the wait table to a reasonable size.
2127          */
2128         size = min(size, 4096UL);
2129
2130         return max(size, 4UL);
2131 }
2132 #else
2133 /*
2134  * A zone's size might be changed by hot-add, so it is not possible to determine
2135  * a suitable size for its wait_table.  So we use the maximum size now.
2136  *
2137  * The max wait table size = 4096 x sizeof(wait_queue_head_t).   ie:
2138  *
2139  *    i386 (preemption config)    : 4096 x 16 = 64Kbyte.
2140  *    ia64, x86-64 (no preemption): 4096 x 20 = 80Kbyte.
2141  *    ia64, x86-64 (preemption)   : 4096 x 24 = 96Kbyte.
2142  *
2143  * The maximum entries are prepared when a zone's memory is (512K + 256) pages
2144  * or more by the traditional way. (See above).  It equals:
2145  *
2146  *    i386, x86-64, powerpc(4K page size) : =  ( 2G + 1M)byte.
2147  *    ia64(16K page size)                 : =  ( 8G + 4M)byte.
2148  *    powerpc (64K page size)             : =  (32G +16M)byte.
2149  */
2150 static inline unsigned long wait_table_hash_nr_entries(unsigned long pages)
2151 {
2152         return 4096UL;
2153 }
2154 #endif
2155
2156 /*
2157  * This is an integer logarithm so that shifts can be used later
2158  * to extract the more random high bits from the multiplicative
2159  * hash function before the remainder is taken.
2160  */
2161 static inline unsigned long wait_table_bits(unsigned long size)
2162 {
2163         return ffz(~size);
2164 }
2165
2166 #define LONG_ALIGN(x) (((x)+(sizeof(long))-1)&~((sizeof(long))-1))
2167
2168 /*
2169  * Initially all pages are reserved - free ones are freed
2170  * up by free_all_bootmem() once the early boot process is
2171  * done. Non-atomic initialization, single-pass.
2172  */
2173 void __meminit memmap_init_zone(unsigned long size, int nid, unsigned long zone,
2174                 unsigned long start_pfn, enum memmap_context context)
2175 {
2176         struct page *page;
2177         unsigned long end_pfn = start_pfn + size;
2178         unsigned long pfn;
2179
2180         for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn; pfn++) {
2181                 /*
2182                  * There can be holes in boot-time mem_map[]s
2183                  * handed to this function.  They do not
2184                  * exist on hotplugged memory.
2185                  */
2186                 if (context == MEMMAP_EARLY) {
2187                         if (!early_pfn_valid(pfn))
2188                                 continue;
2189                         if (!early_pfn_in_nid(pfn, nid))
2190                                 continue;
2191                 }
2192                 page = pfn_to_page(pfn);
2193                 set_page_links(page, zone, nid, pfn);
2194                 init_page_count(page);
2195                 reset_page_mapcount(page);
2196                 SetPageReserved(page);
2197                 INIT_LIST_HEAD(&page->lru);
2198 #ifdef WANT_PAGE_VIRTUAL
2199                 /* The shift won't overflow because ZONE_NORMAL is below 4G. */
2200                 if (!is_highmem_idx(zone))
2201                         set_page_address(page, __va(pfn << PAGE_SHIFT));
2202 #endif
2203         }
2204 }
2205
2206 static void __meminit zone_init_free_lists(struct pglist_data *pgdat,
2207                                 struct zone *zone, unsigned long size)
2208 {
2209         int order;
2210         for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++) {
2211                 INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
2212                 zone->free_area[order].nr_free = 0;
2213         }
2214 }
2215
2216 #ifndef __HAVE_ARCH_MEMMAP_INIT
2217 #define memmap_init(size, nid, zone, start_pfn) \
2218         memmap_init_zone((size), (nid), (zone), (start_pfn), MEMMAP_EARLY)
2219 #endif
2220
2221 static int __devinit zone_batchsize(struct zone *zone)
2222 {
2223         int batch;
2224
2225         /*
2226          * The per-cpu-pages pools are set to around 1000th of the
2227          * size of the zone.  But no more than 1/2 of a meg.
2228          *
2229          * OK, so we don't know how big the cache is.  So guess.
2230          */
2231         batch = zone->present_pages / 1024;
2232         if (batch * PAGE_SIZE > 512 * 1024)
2233                 batch = (512 * 1024) / PAGE_SIZE;
2234         batch /= 4;             /* We effectively *= 4 below */
2235         if (batch < 1)
2236                 batch = 1;
2237
2238         /*
2239          * Clamp the batch to a 2^n - 1 value. Having a power
2240          * of 2 value was found to be more likely to have
2241          * suboptimal cache aliasing properties in some cases.
2242          *
2243          * For example if 2 tasks are alternately allocating
2244          * batches of pages, one task can end up with a lot
2245          * of pages of one half of the possible page colors
2246          * and the other with pages of the other colors.
2247          */
2248         batch = (1 << (fls(batch + batch/2)-1)) - 1;
2249
2250         return batch;
2251 }
2252
2253 inline void setup_pageset(struct per_cpu_pageset *p, unsigned long batch)
2254 {
2255         struct per_cpu_pages *pcp;
2256
2257         memset(p, 0, sizeof(*p));
2258
2259         pcp = &p->pcp[0];               /* hot */
2260         pcp->count = 0;
2261         pcp->high = 6 * batch;
2262         pcp->batch = max(1UL, 1 * batch);
2263         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2264
2265         pcp = &p->pcp[1];               /* cold*/
2266         pcp->count = 0;
2267         pcp->high = 2 * batch;
2268         pcp->batch = max(1UL, batch/2);
2269         INIT_LIST_HEAD(&pcp->list);
2270 }
2271
2272 /*
2273  * setup_pagelist_highmark() sets the high water mark for hot per_cpu_pagelist
2274  * to the value high for the pageset p.
2275  */
2276
2277 static void setup_pagelist_highmark(struct per_cpu_pageset *p,
2278                                 unsigned long high)
2279 {
2280         struct per_cpu_pages *pcp;
2281
2282         pcp = &p->pcp[0]; /* hot list */
2283         pcp->high = high;
2284         pcp->batch = max(1UL, high/4);
2285         if ((high/4) > (PAGE_SHIFT * 8))
2286                 pcp->batch = PAGE_SHIFT * 8;
2287 }
2288
2289
2290 #ifdef CONFIG_NUMA
2291 /*
2292  * Boot pageset table. One per cpu which is going to be used for all
2293  * zones and all nodes. The parameters will be set in such a way
2294  * that an item put on a list will immediately be handed over to
2295  * the buddy list. This is safe since pageset manipulation is done
2296  * with interrupts disabled.
2297  *
2298  * Some NUMA counter updates may also be caught by the boot pagesets.
2299  *
2300  * The boot_pagesets must be kept even after bootup is complete for
2301  * unused processors and/or zones. They do play a role for bootstrapping
2302  * hotplugged processors.
2303  *
2304  * zoneinfo_show() and maybe other functions do
2305  * not check if the processor is online before following the pageset pointer.
2306  * Other parts of the kernel may not check if the zone is available.
2307  */
2308 static struct per_cpu_pageset boot_pageset[NR_CPUS];
2309
2310 /*
2311  * Dynamically allocate memory for the
2312  * per cpu pageset array in struct zone.
2313  */
2314 static int __cpuinit process_zones(int cpu)
2315 {
2316         struct zone *zone, *dzone;
2317
2318         for_each_zone(zone) {
2319
2320                 if (!populated_zone(zone))
2321                         continue;
2322
2323                 zone_pcp(zone, cpu) = kmalloc_node(sizeof(struct per_cpu_pageset),
2324                                          GFP_KERNEL, cpu_to_node(cpu));
2325                 if (!zone_pcp(zone, cpu))
2326                         goto bad;
2327
2328                 setup_pageset(zone_pcp(zone, cpu), zone_batchsize(zone));
2329
2330                 if (percpu_pagelist_fraction)
2331                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu),
2332                                 (zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction));
2333         }
2334
2335         return 0;
2336 bad:
2337         for_each_zone(dzone) {
2338                 if (dzone == zone)
2339                         break;
2340                 kfree(zone_pcp(dzone, cpu));
2341                 zone_pcp(dzone, cpu) = NULL;
2342         }
2343         return -ENOMEM;
2344 }
2345
2346 static inline void free_zone_pagesets(int cpu)
2347 {
2348         struct zone *zone;
2349
2350         for_each_zone(zone) {
2351                 struct per_cpu_pageset *pset = zone_pcp(zone, cpu);
2352
2353                 /* Free per_cpu_pageset if it is slab allocated */
2354                 if (pset != &boot_pageset[cpu])
2355                         kfree(pset);
2356                 zone_pcp(zone, cpu) = NULL;
2357         }
2358 }
2359
2360 static int __cpuinit pageset_cpuup_callback(struct notifier_block *nfb,
2361                 unsigned long action,
2362                 void *hcpu)
2363 {
2364         int cpu = (long)hcpu;
2365         int ret = NOTIFY_OK;
2366
2367         switch (action) {
2368         case CPU_UP_PREPARE:
2369         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
2370                 if (process_zones(cpu))
2371                         ret = NOTIFY_BAD;
2372                 break;
2373         case CPU_UP_CANCELED:
2374         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
2375         case CPU_DEAD:
2376         case CPU_DEAD_FROZEN:
2377                 free_zone_pagesets(cpu);
2378                 break;
2379         default:
2380                 break;
2381         }
2382         return ret;
2383 }
2384
2385 static struct notifier_block __cpuinitdata pageset_notifier =
2386         { &pageset_cpuup_callback, NULL, 0 };
2387
2388 void __init setup_per_cpu_pageset(void)
2389 {
2390         int err;
2391
2392         /* Initialize per_cpu_pageset for cpu 0.
2393          * A cpuup callback will do this for every cpu
2394          * as it comes online
2395          */
2396         err = process_zones(smp_processor_id());
2397         BUG_ON(err);
2398         register_cpu_notifier(&pageset_notifier);
2399 }
2400
2401 #endif
2402
2403 static noinline __init_refok
2404 int zone_wait_table_init(struct zone *zone, unsigned long zone_size_pages)
2405 {
2406         int i;
2407         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2408         size_t alloc_size;
2409
2410         /*
2411          * The per-page waitqueue mechanism uses hashed waitqueues
2412          * per zone.
2413          */
2414         zone->wait_table_hash_nr_entries =
2415                  wait_table_hash_nr_entries(zone_size_pages);
2416         zone->wait_table_bits =
2417                 wait_table_bits(zone->wait_table_hash_nr_entries);
2418         alloc_size = zone->wait_table_hash_nr_entries
2419                                         * sizeof(wait_queue_head_t);
2420
2421         if (system_state == SYSTEM_BOOTING) {
2422                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)
2423                         alloc_bootmem_node(pgdat, alloc_size);
2424         } else {
2425                 /*
2426                  * This case means that a zone whose size was 0 gets new memory
2427                  * via memory hot-add.
2428                  * But it may be the case that a new node was hot-added.  In
2429                  * this case vmalloc() will not be able to use this new node's
2430                  * memory - this wait_table must be initialized to use this new
2431                  * node itself as well.
2432                  * To use this new node's memory, further consideration will be
2433                  * necessary.
2434                  */
2435                 zone->wait_table = (wait_queue_head_t *)vmalloc(alloc_size);
2436         }
2437         if (!zone->wait_table)
2438                 return -ENOMEM;
2439
2440         for(i = 0; i < zone->wait_table_hash_nr_entries; ++i)
2441                 init_waitqueue_head(zone->wait_table + i);
2442
2443         return 0;
2444 }
2445
2446 static __meminit void zone_pcp_init(struct zone *zone)
2447 {
2448         int cpu;
2449         unsigned long batch = zone_batchsize(zone);
2450
2451         for (cpu = 0; cpu < NR_CPUS; cpu++) {
2452 #ifdef CONFIG_NUMA
2453                 /* Early boot. Slab allocator not functional yet */
2454                 zone_pcp(zone, cpu) = &boot_pageset[cpu];
2455                 setup_pageset(&boot_pageset[cpu],0);
2456 #else
2457                 setup_pageset(zone_pcp(zone,cpu), batch);
2458 #endif
2459         }
2460         if (zone->present_pages)
2461                 printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages, LIFO batch:%lu\n",
2462                         zone->name, zone->present_pages, batch);
2463 }
2464
2465 __meminit int init_currently_empty_zone(struct zone *zone,
2466                                         unsigned long zone_start_pfn,
2467                                         unsigned long size,
2468                                         enum memmap_context context)
2469 {
2470         struct pglist_data *pgdat = zone->zone_pgdat;
2471         int ret;
2472         ret = zone_wait_table_init(zone, size);
2473         if (ret)
2474                 return ret;
2475         pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
2476
2477         zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
2478
2479         memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
2480
2481         zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
2482
2483         return 0;
2484 }
2485
2486 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
2487 /*
2488  * Basic iterator support. Return the first range of PFNs for a node
2489  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns first region regardless of node
2490  */
2491 static int __meminit first_active_region_index_in_nid(int nid)
2492 {
2493         int i;
2494
2495         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
2496                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[i].nid == nid)
2497                         return i;
2498
2499         return -1;
2500 }
2501
2502 /*
2503  * Basic iterator support. Return the next active range of PFNs for a node
2504  * Note: nid == MAX_NUMNODES returns next region regardles of node
2505  */
2506 static int __meminit next_active_region_index_in_nid(int index, int nid)
2507 {
2508         for (index = index + 1; index < nr_nodemap_entries; index++)
2509                 if (nid == MAX_NUMNODES || early_node_map[index].nid == nid)
2510                         return index;
2511
2512         return -1;
2513 }
2514
2515 #ifndef CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID
2516 /*
2517  * Required by SPARSEMEM. Given a PFN, return what node the PFN is on.
2518  * Architectures may implement their own version but if add_active_range()
2519  * was used and there are no special requirements, this is a convenient
2520  * alternative
2521  */
2522 int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
2523 {
2524         int i;
2525
2526         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
2527                 unsigned long start_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2528                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2529
2530                 if (start_pfn <= pfn && pfn < end_pfn)
2531                         return early_node_map[i].nid;
2532         }
2533
2534         return 0;
2535 }
2536 #endif /* CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID */
2537
2538 /* Basic iterator support to walk early_node_map[] */
2539 #define for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) \
2540         for (i = first_active_region_index_in_nid(nid); i != -1; \
2541                                 i = next_active_region_index_in_nid(i, nid))
2542
2543 /**
2544  * free_bootmem_with_active_regions - Call free_bootmem_node for each active range
2545  * @nid: The node to free memory on. If MAX_NUMNODES, all nodes are freed.
2546  * @max_low_pfn: The highest PFN that will be passed to free_bootmem_node
2547  *
2548  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2549  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2550  * this function may be used instead of calling free_bootmem() manually.
2551  */
2552 void __init free_bootmem_with_active_regions(int nid,
2553                                                 unsigned long max_low_pfn)
2554 {
2555         int i;
2556
2557         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2558                 unsigned long size_pages = 0;
2559                 unsigned long end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2560
2561                 if (early_node_map[i].start_pfn >= max_low_pfn)
2562                         continue;
2563
2564                 if (end_pfn > max_low_pfn)
2565                         end_pfn = max_low_pfn;
2566
2567                 size_pages = end_pfn - early_node_map[i].start_pfn;
2568                 free_bootmem_node(NODE_DATA(early_node_map[i].nid),
2569                                 PFN_PHYS(early_node_map[i].start_pfn),
2570                                 size_pages << PAGE_SHIFT);
2571         }
2572 }
2573
2574 /**
2575  * sparse_memory_present_with_active_regions - Call memory_present for each active range
2576  * @nid: The node to call memory_present for. If MAX_NUMNODES, all nodes will be used.
2577  *
2578  * If an architecture guarantees that all ranges registered with
2579  * add_active_ranges() contain no holes and may be freed, this
2580  * function may be used instead of calling memory_present() manually.
2581  */
2582 void __init sparse_memory_present_with_active_regions(int nid)
2583 {
2584         int i;
2585
2586         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
2587                 memory_present(early_node_map[i].nid,
2588                                 early_node_map[i].start_pfn,
2589                                 early_node_map[i].end_pfn);
2590 }
2591
2592 /**
2593  * push_node_boundaries - Push node boundaries to at least the requested boundary
2594  * @nid: The nid of the node to push the boundary for
2595  * @start_pfn: The start pfn of the node
2596  * @end_pfn: The end pfn of the node
2597  *
2598  * In reserve-based hot-add, mem_map is allocated that is unused until hotadd
2599  * time. Specifically, on x86_64, SRAT will report ranges that can potentially
2600  * be hotplugged even though no physical memory exists. This function allows
2601  * an arch to push out the node boundaries so mem_map is allocated that can
2602  * be used later.
2603  */
2604 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
2605 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2606                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn)
2607 {
2608         printk(KERN_DEBUG "Entering push_node_boundaries(%u, %lu, %lu)\n",
2609                         nid, start_pfn, end_pfn);
2610
2611         /* Initialise the boundary for this node if necessary */
2612         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2613                 node_boundary_start_pfn[nid] = -1UL;
2614
2615         /* Update the boundaries */
2616         if (node_boundary_start_pfn[nid] > start_pfn)
2617                 node_boundary_start_pfn[nid] = start_pfn;
2618         if (node_boundary_end_pfn[nid] < end_pfn)
2619                 node_boundary_end_pfn[nid] = end_pfn;
2620 }
2621
2622 /* If necessary, push the node boundary out for reserve hotadd */
2623 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2624                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2625 {
2626         printk(KERN_DEBUG "Entering account_node_boundary(%u, %lu, %lu)\n",
2627                         nid, *start_pfn, *end_pfn);
2628
2629         /* Return if boundary information has not been provided */
2630         if (node_boundary_end_pfn[nid] == 0)
2631                 return;
2632
2633         /* Check the boundaries and update if necessary */
2634         if (node_boundary_start_pfn[nid] < *start_pfn)
2635                 *start_pfn = node_boundary_start_pfn[nid];
2636         if (node_boundary_end_pfn[nid] > *end_pfn)
2637                 *end_pfn = node_boundary_end_pfn[nid];
2638 }
2639 #else
2640 void __init push_node_boundaries(unsigned int nid,
2641                 unsigned long start_pfn, unsigned long end_pfn) {}
2642
2643 static void __meminit account_node_boundary(unsigned int nid,
2644                 unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn) {}
2645 #endif
2646
2647
2648 /**
2649  * get_pfn_range_for_nid - Return the start and end page frames for a node
2650  * @nid: The nid to return the range for. If MAX_NUMNODES, the min and max PFN are returned.
2651  * @start_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node start_pfn.
2652  * @end_pfn: Passed by reference. On return, it will have the node end_pfn.
2653  *
2654  * It returns the start and end page frame of a node based on information
2655  * provided by an arch calling add_active_range(). If called for a node
2656  * with no available memory, a warning is printed and the start and end
2657  * PFNs will be 0.
2658  */
2659 void __meminit get_pfn_range_for_nid(unsigned int nid,
2660                         unsigned long *start_pfn, unsigned long *end_pfn)
2661 {
2662         int i;
2663         *start_pfn = -1UL;
2664         *end_pfn = 0;
2665
2666         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
2667                 *start_pfn = min(*start_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
2668                 *end_pfn = max(*end_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
2669         }
2670
2671         if (*start_pfn == -1UL) {
2672                 printk(KERN_WARNING "Node %u active with no memory\n", nid);
2673                 *start_pfn = 0;
2674         }
2675
2676         /* Push the node boundaries out if requested */
2677         account_node_boundary(nid, start_pfn, end_pfn);
2678 }
2679
2680 /*
2681  * This finds a zone that can be used for ZONE_MOVABLE pages. The
2682  * assumption is made that zones within a node are ordered in monotonic
2683  * increasing memory addresses so that the "highest" populated zone is used
2684  */
2685 void __init find_usable_zone_for_movable(void)
2686 {
2687         int zone_index;
2688         for (zone_index = MAX_NR_ZONES - 1; zone_index >= 0; zone_index--) {
2689                 if (zone_index == ZONE_MOVABLE)
2690                         continue;
2691
2692                 if (arch_zone_highest_possible_pfn[zone_index] >
2693                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_index])
2694                         break;
2695         }
2696
2697         VM_BUG_ON(zone_index == -1);
2698         movable_zone = zone_index;
2699 }
2700
2701 /*
2702  * The zone ranges provided by the architecture do not include ZONE_MOVABLE
2703  * because it is sized independant of architecture. Unlike the other zones,
2704  * the starting point for ZONE_MOVABLE is not fixed. It may be different
2705  * in each node depending on the size of each node and how evenly kernelcore
2706  * is distributed. This helper function adjusts the zone ranges
2707  * provided by the architecture for a given node by using the end of the
2708  * highest usable zone for ZONE_MOVABLE. This preserves the assumption that
2709  * zones within a node are in order of monotonic increases memory addresses
2710  */
2711 void __meminit adjust_zone_range_for_zone_movable(int nid,
2712                                         unsigned long zone_type,
2713                                         unsigned long node_start_pfn,
2714                                         unsigned long node_end_pfn,
2715                                         unsigned long *zone_start_pfn,
2716                                         unsigned long *zone_end_pfn)
2717 {
2718         /* Only adjust if ZONE_MOVABLE is on this node */
2719         if (zone_movable_pfn[nid]) {
2720                 /* Size ZONE_MOVABLE */
2721                 if (zone_type == ZONE_MOVABLE) {
2722                         *zone_start_pfn = zone_movable_pfn[nid];
2723                         *zone_end_pfn = min(node_end_pfn,
2724                                 arch_zone_highest_possible_pfn[movable_zone]);
2725
2726                 /* Adjust for ZONE_MOVABLE starting within this range */
2727                 } else if (*zone_start_pfn < zone_movable_pfn[nid] &&
2728                                 *zone_end_pfn > zone_movable_pfn[nid]) {
2729                         *zone_end_pfn = zone_movable_pfn[nid];
2730
2731                 /* Check if this whole range is within ZONE_MOVABLE */
2732                 } else if (*zone_start_pfn >= zone_movable_pfn[nid])
2733                         *zone_start_pfn = *zone_end_pfn;
2734         }
2735 }
2736
2737 /*
2738  * Return the number of pages a zone spans in a node, including holes
2739  * present_pages = zone_spanned_pages_in_node() - zone_absent_pages_in_node()
2740  */
2741 static unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2742                                         unsigned long zone_type,
2743                                         unsigned long *ignored)
2744 {
2745         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2746         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2747
2748         /* Get the start and end of the node and zone */
2749         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2750         zone_start_pfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type];
2751         zone_end_pfn = arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type];
2752         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
2753                                 node_start_pfn, node_end_pfn,
2754                                 &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
2755
2756         /* Check that this node has pages within the zone's required range */
2757         if (zone_end_pfn < node_start_pfn || zone_start_pfn > node_end_pfn)
2758                 return 0;
2759
2760         /* Move the zone boundaries inside the node if necessary */
2761         zone_end_pfn = min(zone_end_pfn, node_end_pfn);
2762         zone_start_pfn = max(zone_start_pfn, node_start_pfn);
2763
2764         /* Return the spanned pages */
2765         return zone_end_pfn - zone_start_pfn;
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Return the number of holes in a range on a node. If nid is MAX_NUMNODES,
2770  * then all holes in the requested range will be accounted for.
2771  */
2772 unsigned long __meminit __absent_pages_in_range(int nid,
2773                                 unsigned long range_start_pfn,
2774                                 unsigned long range_end_pfn)
2775 {
2776         int i = 0;
2777         unsigned long prev_end_pfn = 0, hole_pages = 0;
2778         unsigned long start_pfn;
2779
2780         /* Find the end_pfn of the first active range of pfns in the node */
2781         i = first_active_region_index_in_nid(nid);
2782         if (i == -1)
2783                 return 0;
2784
2785         /* Account for ranges before physical memory on this node */
2786         if (early_node_map[i].start_pfn > range_start_pfn)
2787                 hole_pages = early_node_map[i].start_pfn - range_start_pfn;
2788
2789         prev_end_pfn = early_node_map[i].start_pfn;
2790
2791         /* Find all holes for the zone within the node */
2792         for (; i != -1; i = next_active_region_index_in_nid(i, nid)) {
2793
2794                 /* No need to continue if prev_end_pfn is outside the zone */
2795                 if (prev_end_pfn >= range_end_pfn)
2796                         break;
2797
2798                 /* Make sure the end of the zone is not within the hole */
2799                 start_pfn = min(early_node_map[i].start_pfn, range_end_pfn);
2800                 prev_end_pfn = max(prev_end_pfn, range_start_pfn);
2801
2802                 /* Update the hole size cound and move on */
2803                 if (start_pfn > range_start_pfn) {
2804                         BUG_ON(prev_end_pfn > start_pfn);
2805                         hole_pages += start_pfn - prev_end_pfn;
2806                 }
2807                 prev_end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
2808         }
2809
2810         /* Account for ranges past physical memory on this node */
2811         if (range_end_pfn > prev_end_pfn)
2812                 hole_pages += range_end_pfn -
2813                                 max(range_start_pfn, prev_end_pfn);
2814
2815         return hole_pages;
2816 }
2817
2818 /**
2819  * absent_pages_in_range - Return number of page frames in holes within a range
2820  * @start_pfn: The start PFN to start searching for holes
2821  * @end_pfn: The end PFN to stop searching for holes
2822  *
2823  * It returns the number of pages frames in memory holes within a range.
2824  */
2825 unsigned long __init absent_pages_in_range(unsigned long start_pfn,
2826                                                         unsigned long end_pfn)
2827 {
2828         return __absent_pages_in_range(MAX_NUMNODES, start_pfn, end_pfn);
2829 }
2830
2831 /* Return the number of page frames in holes in a zone on a node */
2832 static unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
2833                                         unsigned long zone_type,
2834                                         unsigned long *ignored)
2835 {
2836         unsigned long node_start_pfn, node_end_pfn;
2837         unsigned long zone_start_pfn, zone_end_pfn;
2838
2839         get_pfn_range_for_nid(nid, &node_start_pfn, &node_end_pfn);
2840         zone_start_pfn = max(arch_zone_lowest_possible_pfn[zone_type],
2841                                                         node_start_pfn);
2842         zone_end_pfn = min(arch_zone_highest_possible_pfn[zone_type],
2843                                                         node_end_pfn);
2844
2845         adjust_zone_range_for_zone_movable(nid, zone_type,
2846                         node_start_pfn, node_end_pfn,
2847                         &zone_start_pfn, &zone_end_pfn);
2848         return __absent_pages_in_range(nid, zone_start_pfn, zone_end_pfn);
2849 }
2850
2851 #else
2852 static inline unsigned long __meminit zone_spanned_pages_in_node(int nid,
2853                                         unsigned long zone_type,
2854                                         unsigned long *zones_size)
2855 {
2856         return zones_size[zone_type];
2857 }
2858
2859 static inline unsigned long __meminit zone_absent_pages_in_node(int nid,
2860                                                 unsigned long zone_type,
2861                                                 unsigned long *zholes_size)
2862 {
2863         if (!zholes_size)
2864                 return 0;
2865
2866         return zholes_size[zone_type];
2867 }
2868
2869 #endif
2870
2871 static void __meminit calculate_node_totalpages(struct pglist_data *pgdat,
2872                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2873 {
2874         unsigned long realtotalpages, totalpages = 0;
2875         enum zone_type i;
2876
2877         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2878                 totalpages += zone_spanned_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2879                                                                 zones_size);
2880         pgdat->node_spanned_pages = totalpages;
2881
2882         realtotalpages = totalpages;
2883         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++)
2884                 realtotalpages -=
2885                         zone_absent_pages_in_node(pgdat->node_id, i,
2886                                                                 zholes_size);
2887         pgdat->node_present_pages = realtotalpages;
2888         printk(KERN_DEBUG "On node %d totalpages: %lu\n", pgdat->node_id,
2889                                                         realtotalpages);
2890 }
2891
2892 /*
2893  * Set up the zone data structures:
2894  *   - mark all pages reserved
2895  *   - mark all memory queues empty
2896  *   - clear the memory bitmaps
2897  */
2898 static void __meminit free_area_init_core(struct pglist_data *pgdat,
2899                 unsigned long *zones_size, unsigned long *zholes_size)
2900 {
2901         enum zone_type j;
2902         int nid = pgdat->node_id;
2903         unsigned long zone_start_pfn = pgdat->node_start_pfn;
2904         int ret;
2905
2906         pgdat_resize_init(pgdat);
2907         pgdat->nr_zones = 0;
2908         init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
2909         pgdat->kswapd_max_order = 0;
2910         
2911         for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
2912                 struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
2913                 unsigned long size, realsize, memmap_pages;
2914
2915                 size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
2916                 realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j,
2917                                                                 zholes_size);
2918
2919                 /*
2920                  * Adjust realsize so that it accounts for how much memory
2921                  * is used by this zone for memmap. This affects the watermark
2922                  * and per-cpu initialisations
2923                  */
2924                 memmap_pages = (size * sizeof(struct page)) >> PAGE_SHIFT;
2925                 if (realsize >= memmap_pages) {
2926                         realsize -= memmap_pages;
2927                         printk(KERN_DEBUG
2928                                 "  %s zone: %lu pages used for memmap\n",
2929                                 zone_names[j], memmap_pages);
2930                 } else
2931                         printk(KERN_WARNING
2932                                 "  %s zone: %lu pages exceeds realsize %lu\n",
2933                                 zone_names[j], memmap_pages, realsize);
2934
2935                 /* Account for reserved pages */
2936                 if (j == 0 && realsize > dma_reserve) {
2937                         realsize -= dma_reserve;
2938                         printk(KERN_DEBUG "  %s zone: %lu pages reserved\n",
2939                                         zone_names[0], dma_reserve);
2940                 }
2941
2942                 if (!is_highmem_idx(j))
2943                         nr_kernel_pages += realsize;
2944                 nr_all_pages += realsize;
2945
2946                 zone->spanned_pages = size;
2947                 zone->present_pages = realsize;
2948 #ifdef CONFIG_NUMA
2949                 zone->node = nid;
2950                 zone->min_unmapped_pages = (realsize*sysctl_min_unmapped_ratio)
2951                                                 / 100;
2952                 zone->min_slab_pages = (realsize * sysctl_min_slab_ratio) / 100;
2953 #endif
2954                 zone->name = zone_names[j];
2955                 spin_lock_init(&zone->lock);
2956                 spin_lock_init(&zone->lru_lock);
2957                 zone_seqlock_init(zone);
2958                 zone->zone_pgdat = pgdat;
2959
2960                 zone->prev_priority = DEF_PRIORITY;
2961
2962                 zone_pcp_init(zone);
2963                 INIT_LIST_HEAD(&zone->active_list);
2964                 INIT_LIST_HEAD(&zone->inactive_list);
2965                 zone->nr_scan_active = 0;
2966                 zone->nr_scan_inactive = 0;
2967                 zap_zone_vm_stats(zone);
2968                 atomic_set(&zone->reclaim_in_progress, 0);
2969                 if (!size)
2970                         continue;
2971
2972                 ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn,
2973                                                 size, MEMMAP_EARLY);
2974                 BUG_ON(ret);
2975                 zone_start_pfn += size;
2976         }
2977 }
2978
2979 static void __init_refok alloc_node_mem_map(struct pglist_data *pgdat)
2980 {
2981         /* Skip empty nodes */
2982         if (!pgdat->node_spanned_pages)
2983                 return;
2984
2985 #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP
2986         /* ia64 gets its own node_mem_map, before this, without bootmem */
2987         if (!pgdat->node_mem_map) {
2988                 unsigned long size, start, end;
2989                 struct page *map;
2990
2991                 /*
2992                  * The zone's endpoints aren't required to be MAX_ORDER
2993                  * aligned but the node_mem_map endpoints must be in order
2994                  * for the buddy allocator to function correctly.
2995                  */
2996                 start = pgdat->node_start_pfn & ~(MAX_ORDER_NR_PAGES - 1);
2997                 end = pgdat->node_start_pfn + pgdat->node_spanned_pages;
2998                 end = ALIGN(end, MAX_ORDER_NR_PAGES);
2999                 size =  (end - start) * sizeof(struct page);
3000                 map = alloc_remap(pgdat->node_id, size);
3001                 if (!map)
3002                         map = alloc_bootmem_node(pgdat, size);
3003                 pgdat->node_mem_map = map + (pgdat->node_start_pfn - start);
3004         }
3005 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3006         /*
3007          * With no DISCONTIG, the global mem_map is just set as node 0's
3008          */
3009         if (pgdat == NODE_DATA(0)) {
3010                 mem_map = NODE_DATA(0)->node_mem_map;
3011 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3012                 if (page_to_pfn(mem_map) != pgdat->node_start_pfn)
3013                         mem_map -= pgdat->node_start_pfn;
3014 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3015         }
3016 #endif
3017 #endif /* CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP */
3018 }
3019
3020 void __meminit free_area_init_node(int nid, struct pglist_data *pgdat,
3021                 unsigned long *zones_size, unsigned long node_start_pfn,
3022                 unsigned long *zholes_size)
3023 {
3024         pgdat->node_id = nid;
3025         pgdat->node_start_pfn = node_start_pfn;
3026         calculate_node_totalpages(pgdat, zones_size, zholes_size);
3027
3028         alloc_node_mem_map(pgdat);
3029
3030         free_area_init_core(pgdat, zones_size, zholes_size);
3031 }
3032
3033 #ifdef CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP
3034
3035 #if MAX_NUMNODES > 1
3036 /*
3037  * Figure out the number of possible node ids.
3038  */
3039 static void __init setup_nr_node_ids(void)
3040 {
3041         unsigned int node;
3042         unsigned int highest = 0;
3043
3044         for_each_node_mask(node, node_possible_map)
3045                 highest = node;
3046         nr_node_ids = highest + 1;
3047 }
3048 #else
3049 static inline void setup_nr_node_ids(void)
3050 {
3051 }
3052 #endif
3053
3054 /**
3055  * add_active_range - Register a range of PFNs backed by physical memory
3056  * @nid: The node ID the range resides on
3057  * @start_pfn: The start PFN of the available physical memory
3058  * @end_pfn: The end PFN of the available physical memory
3059  *
3060  * These ranges are stored in an early_node_map[] and later used by
3061  * free_area_init_nodes() to calculate zone sizes and holes. If the
3062  * range spans a memory hole, it is up to the architecture to ensure
3063  * the memory is not freed by the bootmem allocator. If possible
3064  * the range being registered will be merged with existing ranges.
3065  */
3066 void __init add_active_range(unsigned int nid, unsigned long start_pfn,
3067                                                 unsigned long end_pfn)
3068 {
3069         int i;
3070
3071         printk(KERN_DEBUG "Entering add_active_range(%d, %lu, %lu) "
3072                           "%d entries of %d used\n",
3073                           nid, start_pfn, end_pfn,
3074                           nr_nodemap_entries, MAX_ACTIVE_REGIONS);
3075
3076         /* Merge with existing active regions if possible */
3077         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++) {
3078                 if (early_node_map[i].nid != nid)
3079                         continue;
3080
3081                 /* Skip if an existing region covers this new one */
3082                 if (start_pfn >= early_node_map[i].start_pfn &&
3083                                 end_pfn <= early_node_map[i].end_pfn)
3084                         return;
3085
3086                 /* Merge forward if suitable */
3087                 if (start_pfn <= early_node_map[i].end_pfn &&
3088                                 end_pfn > early_node_map[i].end_pfn) {
3089                         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3090                         return;
3091                 }
3092
3093                 /* Merge backward if suitable */
3094                 if (start_pfn < early_node_map[i].end_pfn &&
3095                                 end_pfn >= early_node_map[i].start_pfn) {
3096                         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3097                         return;
3098                 }
3099         }
3100
3101         /* Check that early_node_map is large enough */
3102         if (i >= MAX_ACTIVE_REGIONS) {
3103                 printk(KERN_CRIT "More than %d memory regions, truncating\n",
3104                                                         MAX_ACTIVE_REGIONS);
3105                 return;
3106         }
3107
3108         early_node_map[i].nid = nid;
3109         early_node_map[i].start_pfn = start_pfn;
3110         early_node_map[i].end_pfn = end_pfn;
3111         nr_nodemap_entries = i + 1;
3112 }
3113
3114 /**
3115  * shrink_active_range - Shrink an existing registered range of PFNs
3116  * @nid: The node id the range is on that should be shrunk
3117  * @old_end_pfn: The old end PFN of the range
3118  * @new_end_pfn: The new PFN of the range
3119  *
3120  * i386 with NUMA use alloc_remap() to store a node_mem_map on a local node.
3121  * The map is kept at the end physical page range that has already been
3122  * registered with add_active_range(). This function allows an arch to shrink
3123  * an existing registered range.
3124  */
3125 void __init shrink_active_range(unsigned int nid, unsigned long old_end_pfn,
3126                                                 unsigned long new_end_pfn)
3127 {
3128         int i;
3129
3130         /* Find the old active region end and shrink */
3131         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3132                 if (early_node_map[i].end_pfn == old_end_pfn) {
3133                         early_node_map[i].end_pfn = new_end_pfn;
3134                         break;
3135                 }
3136 }
3137
3138 /**
3139  * remove_all_active_ranges - Remove all currently registered regions
3140  *
3141  * During discovery, it may be found that a table like SRAT is invalid
3142  * and an alternative discovery method must be used. This function removes
3143  * all currently registered regions.
3144  */
3145 void __init remove_all_active_ranges(void)
3146 {
3147         memset(early_node_map, 0, sizeof(early_node_map));
3148         nr_nodemap_entries = 0;
3149 #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE
3150         memset(node_boundary_start_pfn, 0, sizeof(node_boundary_start_pfn));
3151         memset(node_boundary_end_pfn, 0, sizeof(node_boundary_end_pfn));
3152 #endif /* CONFIG_MEMORY_HOTPLUG_RESERVE */
3153 }
3154
3155 /* Compare two active node_active_regions */
3156 static int __init cmp_node_active_region(const void *a, const void *b)
3157 {
3158         struct node_active_region *arange = (struct node_active_region *)a;
3159         struct node_active_region *brange = (struct node_active_region *)b;
3160
3161         /* Done this way to avoid overflows */
3162         if (arange->start_pfn > brange->start_pfn)
3163                 return 1;
3164         if (arange->start_pfn < brange->start_pfn)
3165                 return -1;
3166
3167         return 0;
3168 }
3169
3170 /* sort the node_map by start_pfn */
3171 static void __init sort_node_map(void)
3172 {
3173         sort(early_node_map, (size_t)nr_nodemap_entries,
3174                         sizeof(struct node_active_region),
3175                         cmp_node_active_region, NULL);
3176 }
3177
3178 /* Find the lowest pfn for a node */
3179 unsigned long __init find_min_pfn_for_node(unsigned long nid)
3180 {
3181         int i;
3182         unsigned long min_pfn = ULONG_MAX;
3183
3184         /* Assuming a sorted map, the first range found has the starting pfn */
3185         for_each_active_range_index_in_nid(i, nid)
3186                 min_pfn = min(min_pfn, early_node_map[i].start_pfn);
3187
3188         if (min_pfn == ULONG_MAX) {
3189                 printk(KERN_WARNING
3190                         "Could not find start_pfn for node %lu\n", nid);
3191                 return 0;
3192         }
3193
3194         return min_pfn;
3195 }
3196
3197 /**
3198  * find_min_pfn_with_active_regions - Find the minimum PFN registered
3199  *
3200  * It returns the minimum PFN based on information provided via
3201  * add_active_range().
3202  */
3203 unsigned long __init find_min_pfn_with_active_regions(void)
3204 {
3205         return find_min_pfn_for_node(MAX_NUMNODES);
3206 }
3207
3208 /**
3209  * find_max_pfn_with_active_regions - Find the maximum PFN registered
3210  *
3211  * It returns the maximum PFN based on information provided via
3212  * add_active_range().
3213  */
3214 unsigned long __init find_max_pfn_with_active_regions(void)
3215 {
3216         int i;
3217         unsigned long max_pfn = 0;
3218
3219         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3220                 max_pfn = max(max_pfn, early_node_map[i].end_pfn);
3221
3222         return max_pfn;
3223 }
3224
3225 unsigned long __init early_calculate_totalpages(void)
3226 {
3227         int i;
3228         unsigned long totalpages = 0;
3229
3230         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3231                 totalpages += early_node_map[i].end_pfn -
3232                                                 early_node_map[i].start_pfn;
3233
3234         return totalpages;
3235 }
3236
3237 /*
3238  * Find the PFN the Movable zone begins in each node. Kernel memory
3239  * is spread evenly between nodes as long as the nodes have enough
3240  * memory. When they don't, some nodes will have more kernelcore than
3241  * others
3242  */
3243 void __init find_zone_movable_pfns_for_nodes(unsigned long *movable_pfn)
3244 {
3245         int i, nid;
3246         unsigned long usable_startpfn;
3247         unsigned long kernelcore_node, kernelcore_remaining;
3248         int usable_nodes = num_online_nodes();
3249
3250         /*
3251          * If movablecore was specified, calculate what size of
3252          * kernelcore that corresponds so that memory usable for
3253          * any allocation type is evenly spread. If both kernelcore
3254          * and movablecore are specified, then the value of kernelcore
3255          * will be used for required_kernelcore if it's greater than
3256          * what movablecore would have allowed.
3257          */
3258         if (required_movablecore) {
3259                 unsigned long totalpages = early_calculate_totalpages();
3260                 unsigned long corepages;
3261
3262                 /*
3263                  * Round-up so that ZONE_MOVABLE is at least as large as what
3264                  * was requested by the user
3265                  */
3266                 required_movablecore =
3267                         roundup(required_movablecore, MAX_ORDER_NR_PAGES);
3268                 corepages = totalpages - required_movablecore;
3269
3270                 required_kernelcore = max(required_kernelcore, corepages);
3271         }
3272
3273         /* If kernelcore was not specified, there is no ZONE_MOVABLE */
3274         if (!required_kernelcore)
3275                 return;
3276
3277         /* usable_startpfn is the lowest possible pfn ZONE_MOVABLE can be at */
3278         find_usable_zone_for_movable();
3279         usable_startpfn = arch_zone_lowest_possible_pfn[movable_zone];
3280
3281 restart:
3282         /* Spread kernelcore memory as evenly as possible throughout nodes */
3283         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3284         for_each_online_node(nid) {
3285                 /*
3286                  * Recalculate kernelcore_node if the division per node
3287                  * now exceeds what is necessary to satisfy the requested
3288                  * amount of memory for the kernel
3289                  */
3290                 if (required_kernelcore < kernelcore_node)
3291                         kernelcore_node = required_kernelcore / usable_nodes;
3292
3293                 /*
3294                  * As the map is walked, we track how much memory is usable
3295                  * by the kernel using kernelcore_remaining. When it is
3296                  * 0, the rest of the node is usable by ZONE_MOVABLE
3297                  */
3298                 kernelcore_remaining = kernelcore_node;
3299
3300                 /* Go through each range of PFNs within this node */
3301                 for_each_active_range_index_in_nid(i, nid) {
3302                         unsigned long start_pfn, end_pfn;
3303                         unsigned long size_pages;
3304
3305                         start_pfn = max(early_node_map[i].start_pfn,
3306                                                 zone_movable_pfn[nid]);
3307                         end_pfn = early_node_map[i].end_pfn;
3308                         if (start_pfn >= end_pfn)
3309                                 continue;
3310
3311                         /* Account for what is only usable for kernelcore */
3312                         if (start_pfn < usable_startpfn) {
3313                                 unsigned long kernel_pages;
3314                                 kernel_pages = min(end_pfn, usable_startpfn)
3315                                                                 - start_pfn;
3316
3317                                 kernelcore_remaining -= min(kernel_pages,
3318                                                         kernelcore_remaining);
3319                                 required_kernelcore -= min(kernel_pages,
3320                                                         required_kernelcore);
3321
3322                                 /* Continue if range is now fully accounted */
3323                                 if (end_pfn <= usable_startpfn) {
3324
3325                                         /*
3326                                          * Push zone_movable_pfn to the end so
3327                                          * that if we have to rebalance
3328                                          * kernelcore across nodes, we will
3329                                          * not double account here
3330                                          */
3331                                         zone_movable_pfn[nid] = end_pfn;
3332                                         continue;
3333                                 }
3334                                 start_pfn = usable_startpfn;
3335                         }
3336
3337                         /*
3338                          * The usable PFN range for ZONE_MOVABLE is from
3339                          * start_pfn->end_pfn. Calculate size_pages as the
3340                          * number of pages used as kernelcore
3341                          */
3342                         size_pages = end_pfn - start_pfn;
3343                         if (size_pages > kernelcore_remaining)
3344                                 size_pages = kernelcore_remaining;
3345                         zone_movable_pfn[nid] = start_pfn + size_pages;
3346
3347                         /*
3348                          * Some kernelcore has been met, update counts and
3349                          * break if the kernelcore for this node has been
3350                          * satisified
3351                          */
3352                         required_kernelcore -= min(required_kernelcore,
3353                                                                 size_pages);
3354                         kernelcore_remaining -= size_pages;
3355                         if (!kernelcore_remaining)
3356                                 break;
3357                 }
3358         }
3359
3360         /*
3361          * If there is still required_kernelcore, we do another pass with one
3362          * less node in the count. This will push zone_movable_pfn[nid] further
3363          * along on the nodes that still have memory until kernelcore is
3364          * satisified
3365          */
3366         usable_nodes--;
3367         if (usable_nodes && required_kernelcore > usable_nodes)
3368                 goto restart;
3369
3370         /* Align start of ZONE_MOVABLE on all nids to MAX_ORDER_NR_PAGES */
3371         for (nid = 0; nid < MAX_NUMNODES; nid++)
3372                 zone_movable_pfn[nid] =
3373                         roundup(zone_movable_pfn[nid], MAX_ORDER_NR_PAGES);
3374 }
3375
3376 /**
3377  * free_area_init_nodes - Initialise all pg_data_t and zone data
3378  * @max_zone_pfn: an array of max PFNs for each zone
3379  *
3380  * This will call free_area_init_node() for each active node in the system.
3381  * Using the page ranges provided by add_active_range(), the size of each
3382  * zone in each node and their holes is calculated. If the maximum PFN
3383  * between two adjacent zones match, it is assumed that the zone is empty.
3384  * For example, if arch_max_dma_pfn == arch_max_dma32_pfn, it is assumed
3385  * that arch_max_dma32_pfn has no pages. It is also assumed that a zone
3386  * starts where the previous one ended. For example, ZONE_DMA32 starts
3387  * at arch_max_dma_pfn.
3388  */
3389 void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)
3390 {
3391         unsigned long nid;
3392         enum zone_type i;
3393
3394         /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */
3395         sort_node_map();
3396
3397         /* Record where the zone boundaries are */
3398         memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,
3399                                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));
3400         memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,
3401                                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));
3402         arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();
3403         arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];
3404         for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3405                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3406                         continue;
3407                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =
3408                         arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];
3409                 arch_zone_highest_possible_pfn[i] =
3410                         max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);
3411         }
3412         arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3413         arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;
3414
3415         /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3416         memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));
3417         find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);
3418
3419         /* Print out the zone ranges */
3420         printk("Zone PFN ranges:\n");
3421         for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3422                 if (i == ZONE_MOVABLE)
3423                         continue;
3424                 printk("  %-8s %8lu -> %8lu\n",
3425                                 zone_names[i],
3426                                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],
3427                                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);
3428         }
3429
3430         /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */
3431         printk("Movable zone start PFN for each node\n");
3432         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
3433                 if (zone_movable_pfn[i])
3434                         printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);
3435         }
3436
3437         /* Print out the early_node_map[] */
3438         printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);
3439         for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)
3440                 printk("  %3d: %8lu -> %8lu\n", early_node_map[i].nid,
3441                                                 early_node_map[i].start_pfn,
3442                                                 early_node_map[i].end_pfn);
3443
3444         /* Initialise every node */
3445         setup_nr_node_ids();
3446         for_each_online_node(nid) {
3447                 pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
3448                 free_area_init_node(nid, pgdat, NULL,
3449                                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);
3450         }
3451 }
3452
3453 static int __init cmdline_parse_core(char *p, unsigned long *core)
3454 {
3455         unsigned long long coremem;
3456         if (!p)
3457                 return -EINVAL;
3458
3459         coremem = memparse(p, &p);
3460         *core = coremem >> PAGE_SHIFT;
3461
3462         /* Paranoid check that UL is enough for the coremem value */
3463         WARN_ON((coremem >> PAGE_SHIFT) > ULONG_MAX);
3464
3465         return 0;
3466 }
3467
3468 /*
3469  * kernelcore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3470  * cannot be reclaimed or migrated.
3471  */
3472 static int __init cmdline_parse_kernelcore(char *p)
3473 {
3474         return cmdline_parse_core(p, &required_kernelcore);
3475 }
3476
3477 /*
3478  * movablecore=size sets the amount of memory for use for allocations that
3479  * can be reclaimed or migrated.
3480  */
3481 static int __init cmdline_parse_movablecore(char *p)
3482 {
3483         return cmdline_parse_core(p, &required_movablecore);
3484 }
3485
3486 early_param("kernelcore", cmdline_parse_kernelcore);
3487 early_param("movablecore", cmdline_parse_movablecore);
3488
3489 #endif /* CONFIG_ARCH_POPULATES_NODE_MAP */
3490
3491 /**
3492  * set_dma_reserve - set the specified number of pages reserved in the first zone
3493  * @new_dma_reserve: The number of pages to mark reserved
3494  *
3495  * The per-cpu batchsize and zone watermarks are determined by present_pages.
3496  * In the DMA zone, a significant percentage may be consumed by kernel image
3497  * and other unfreeable allocations which can skew the watermarks badly. This
3498  * function may optionally be used to account for unfreeable pages in the
3499  * first zone (e.g., ZONE_DMA). The effect will be lower watermarks and
3500  * smaller per-cpu batchsize.
3501  */
3502 void __init set_dma_reserve(unsigned long new_dma_reserve)
3503 {
3504         dma_reserve = new_dma_reserve;
3505 }
3506
3507 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES
3508 static bootmem_data_t contig_bootmem_data;
3509 struct pglist_data contig_page_data = { .bdata = &contig_bootmem_data };
3510
3511 EXPORT_SYMBOL(contig_page_data);
3512 #endif
3513
3514 void __init free_area_init(unsigned long *zones_size)
3515 {
3516         free_area_init_node(0, NODE_DATA(0), zones_size,
3517                         __pa(PAGE_OFFSET) >> PAGE_SHIFT, NULL);
3518 }
3519
3520 static int page_alloc_cpu_notify(struct notifier_block *self,
3521                                  unsigned long action, void *hcpu)
3522 {
3523         int cpu = (unsigned long)hcpu;
3524
3525         if (action == CPU_DEAD || action == CPU_DEAD_FROZEN) {
3526                 local_irq_disable();
3527                 __drain_pages(cpu);
3528                 vm_events_fold_cpu(cpu);
3529                 local_irq_enable();
3530                 refresh_cpu_vm_stats(cpu);
3531         }
3532         return NOTIFY_OK;
3533 }
3534
3535 void __init page_alloc_init(void)
3536 {
3537         hotcpu_notifier(page_alloc_cpu_notify, 0);
3538 }
3539
3540 /*
3541  * calculate_totalreserve_pages - called when sysctl_lower_zone_reserve_ratio
3542  *      or min_free_kbytes changes.
3543  */
3544 static void calculate_totalreserve_pages(void)
3545 {
3546         struct pglist_data *pgdat;
3547         unsigned long reserve_pages = 0;
3548         enum zone_type i, j;
3549
3550         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3551                 for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {
3552                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + i;
3553                         unsigned long max = 0;
3554
3555                         /* Find valid and maximum lowmem_reserve in the zone */
3556                         for (j = i; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3557                                 if (zone->lowmem_reserve[j] > max)
3558                                         max = zone->lowmem_reserve[j];
3559                         }
3560
3561                         /* we treat pages_high as reserved pages. */
3562                         max += zone->pages_high;
3563
3564                         if (max > zone->present_pages)
3565                                 max = zone->present_pages;
3566                         reserve_pages += max;
3567                 }
3568         }
3569         totalreserve_pages = reserve_pages;
3570 }
3571
3572 /*
3573  * setup_per_zone_lowmem_reserve - called whenever
3574  *      sysctl_lower_zone_reserve_ratio changes.  Ensures that each zone
3575  *      has a correct pages reserved value, so an adequate number of
3576  *      pages are left in the zone after a successful __alloc_pages().
3577  */
3578 static void setup_per_zone_lowmem_reserve(void)
3579 {
3580         struct pglist_data *pgdat;
3581         enum zone_type j, idx;
3582
3583         for_each_online_pgdat(pgdat) {
3584                 for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) {
3585                         struct zone *zone = pgdat->node_zones + j;
3586                         unsigned long present_pages = zone->present_pages;
3587
3588                         zone->lowmem_reserve[j] = 0;
3589
3590                         idx = j;
3591                         while (idx) {
3592                                 struct zone *lower_zone;
3593
3594                                 idx--;
3595
3596                                 if (sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] < 1)
3597                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx] = 1;
3598
3599                                 lower_zone = pgdat->node_zones + idx;
3600                                 lower_zone->lowmem_reserve[j] = present_pages /
3601                                         sysctl_lowmem_reserve_ratio[idx];
3602                                 present_pages += lower_zone->present_pages;
3603                         }
3604                 }
3605         }
3606
3607         /* update totalreserve_pages */
3608         calculate_totalreserve_pages();
3609 }
3610
3611 /**
3612  * setup_per_zone_pages_min - called when min_free_kbytes changes.
3613  *
3614  * Ensures that the pages_{min,low,high} values for each zone are set correctly
3615  * with respect to min_free_kbytes.
3616  */
3617 void setup_per_zone_pages_min(void)
3618 {
3619         unsigned long pages_min = min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10);
3620         unsigned long lowmem_pages = 0;
3621         struct zone *zone;
3622         unsigned long flags;
3623
3624         /* Calculate total number of !ZONE_HIGHMEM pages */
3625         for_each_zone(zone) {
3626                 if (!is_highmem(zone))
3627                         lowmem_pages += zone->present_pages;
3628         }
3629
3630         for_each_zone(zone) {
3631                 u64 tmp;
3632
3633                 spin_lock_irqsave(&zone->lru_lock, flags);
3634                 tmp = (u64)pages_min * zone->present_pages;
3635                 do_div(tmp, lowmem_pages);
3636                 if (is_highmem(zone)) {
3637                         /*
3638                          * __GFP_HIGH and PF_MEMALLOC allocations usually don't
3639                          * need highmem pages, so cap pages_min to a small
3640                          * value here.
3641                          *
3642                          * The (pages_high-pages_low) and (pages_low-pages_min)
3643                          * deltas controls asynch page reclaim, and so should
3644                          * not be capped for highmem.
3645                          */
3646                         int min_pages;
3647
3648                         min_pages = zone->present_pages / 1024;
3649                         if (min_pages < SWAP_CLUSTER_MAX)
3650                                 min_pages = SWAP_CLUSTER_MAX;
3651                         if (min_pages > 128)
3652                                 min_pages = 128;
3653                         zone->pages_min = min_pages;
3654                 } else {
3655                         /*
3656                          * If it's a lowmem zone, reserve a number of pages
3657                          * proportionate to the zone's size.
3658                          */
3659                         zone->pages_min = tmp;
3660                 }
3661
3662                 zone->pages_low   = zone->pages_min + (tmp >> 2);
3663                 zone->pages_high  = zone->pages_min + (tmp >> 1);
3664                 spin_unlock_irqrestore(&zone->lru_lock, flags);
3665         }
3666
3667         /* update totalreserve_pages */
3668         calculate_totalreserve_pages();
3669 }
3670
3671 /*
3672  * Initialise min_free_kbytes.
3673  *
3674  * For small machines we want it small (128k min).  For large machines
3675  * we want it large (64MB max).  But it is not linear, because network
3676  * bandwidth does not increase linearly with machine size.  We use
3677  *
3678  *      min_free_kbytes = 4 * sqrt(lowmem_kbytes), for better accuracy:
3679  *      min_free_kbytes = sqrt(lowmem_kbytes * 16)
3680  *
3681  * which yields
3682  *
3683  * 16MB:        512k
3684  * 32MB:        724k
3685  * 64MB:        1024k
3686  * 128MB:       1448k
3687  * 256MB:       2048k
3688  * 512MB:       2896k
3689  * 1024MB:      4096k
3690  * 2048MB:      5792k
3691  * 4096MB:      8192k
3692  * 8192MB:      11584k
3693  * 16384MB:     16384k
3694  */
3695 static int __init init_per_zone_pages_min(void)
3696 {
3697         unsigned long lowmem_kbytes;
3698
3699         lowmem_kbytes = nr_free_buffer_pages() * (PAGE_SIZE >> 10);
3700
3701         min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
3702         if (min_free_kbytes < 128)
3703                 min_free_kbytes = 128;
3704         if (min_free_kbytes > 65536)
3705                 min_free_kbytes = 65536;
3706         setup_per_zone_pages_min();
3707         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3708         return 0;
3709 }
3710 module_init(init_per_zone_pages_min)
3711
3712 /*
3713  * min_free_kbytes_sysctl_handler - just a wrapper around proc_dointvec() so 
3714  *      that we can call two helper functions whenever min_free_kbytes
3715  *      changes.
3716  */
3717 int min_free_kbytes_sysctl_handler(ctl_table *table, int write, 
3718         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3719 {
3720         proc_dointvec(table, write, file, buffer, length, ppos);
3721         if (write)
3722                 setup_per_zone_pages_min();
3723         return 0;
3724 }
3725
3726 #ifdef CONFIG_NUMA
3727 int sysctl_min_unmapped_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3728         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3729 {
3730         struct zone *zone;
3731         int rc;
3732
3733         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3734         if (rc)
3735                 return rc;
3736
3737         for_each_zone(zone)
3738                 zone->min_unmapped_pages = (zone->present_pages *
3739                                 sysctl_min_unmapped_ratio) / 100;
3740         return 0;
3741 }
3742
3743 int sysctl_min_slab_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3744         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3745 {
3746         struct zone *zone;
3747         int rc;
3748
3749         rc = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3750         if (rc)
3751                 return rc;
3752
3753         for_each_zone(zone)
3754                 zone->min_slab_pages = (zone->present_pages *
3755                                 sysctl_min_slab_ratio) / 100;
3756         return 0;
3757 }
3758 #endif
3759
3760 /*
3761  * lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler - just a wrapper around
3762  *      proc_dointvec() so that we can call setup_per_zone_lowmem_reserve()
3763  *      whenever sysctl_lowmem_reserve_ratio changes.
3764  *
3765  * The reserve ratio obviously has absolutely no relation with the
3766  * pages_min watermarks. The lowmem reserve ratio can only make sense
3767  * if in function of the boot time zone sizes.
3768  */
3769 int lowmem_reserve_ratio_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3770         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3771 {
3772         proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3773         setup_per_zone_lowmem_reserve();
3774         return 0;
3775 }
3776
3777 /*
3778  * percpu_pagelist_fraction - changes the pcp->high for each zone on each
3779  * cpu.  It is the fraction of total pages in each zone that a hot per cpu pagelist
3780  * can have before it gets flushed back to buddy allocator.
3781  */
3782
3783 int percpu_pagelist_fraction_sysctl_handler(ctl_table *table, int write,
3784         struct file *file, void __user *buffer, size_t *length, loff_t *ppos)
3785 {
3786         struct zone *zone;
3787         unsigned int cpu;
3788         int ret;
3789
3790         ret = proc_dointvec_minmax(table, write, file, buffer, length, ppos);
3791         if (!write || (ret == -EINVAL))
3792                 return ret;
3793         for_each_zone(zone) {
3794                 for_each_online_cpu(cpu) {
3795                         unsigned long  high;
3796                         high = zone->present_pages / percpu_pagelist_fraction;
3797                         setup_pagelist_highmark(zone_pcp(zone, cpu), high);
3798                 }
3799         }
3800         return 0;
3801 }
3802
3803 int hashdist = HASHDIST_DEFAULT;
3804
3805 #ifdef CONFIG_NUMA
3806 static int __init set_hashdist(char *str)
3807 {
3808         if (!str)
3809                 return 0;
3810         hashdist = simple_strtoul(str, &str, 0);
3811         return 1;
3812 }
3813 __setup("hashdist=", set_hashdist);
3814 #endif
3815
3816 /*
3817  * allocate a large system hash table from bootmem
3818  * - it is assumed that the hash table must contain an exact power-of-2
3819  *   quantity of entries
3820  * - limit is the number of hash buckets, not the total allocation size
3821  */
3822 void *__init alloc_large_system_hash(const char *tablename,
3823                                      unsigned long bucketsize,
3824                                      unsigned long numentries,
3825                                      int scale,
3826                                      int flags,
3827                                      unsigned int *_hash_shift,
3828                                      unsigned int *_hash_mask,
3829                                      unsigned long limit)
3830 {
3831         unsigned long long max = limit;
3832         unsigned long log2qty, size;
3833         void *table = NULL;
3834
3835         /* allow the kernel cmdline to have a say */
3836         if (!numentries) {
3837                 /* round applicable memory size up to nearest megabyte */
3838                 numentries = nr_kernel_pages;
3839                 numentries += (1UL << (20 - PAGE_SHIFT)) - 1;
3840                 numentries >>= 20 - PAGE_SHIFT;
3841                 numentries <<= 20 - PAGE_SHIFT;
3842
3843                 /* limit to 1 bucket per 2^scale bytes of low memory */
3844                 if (scale > PAGE_SHIFT)
3845                         numentries >>= (scale - PAGE_SHIFT);
3846                 else
3847                         numentries <<= (PAGE_SHIFT - scale);
3848
3849                 /* Make sure we've got at least a 0-order allocation.. */
3850                 if (unlikely((numentries * bucketsize) < PAGE_SIZE))
3851                         numentries = PAGE_SIZE / bucketsize;
3852         }
3853         numentries = roundup_pow_of_two(numentries);
3854
3855         /* limit allocation size to 1/16 total memory by default */
3856         if (max == 0) {
3857                 max = ((unsigned long long)nr_all_pages << PAGE_SHIFT) >> 4;
3858                 do_div(max, bucketsize);
3859         }
3860
3861         if (numentries > max)
3862                 numentries = max;
3863
3864         log2qty = ilog2(numentries);
3865
3866         do {
3867                 size = bucketsize << log2qty;
3868                 if (flags & HASH_EARLY)
3869                         table = alloc_bootmem(size);
3870                 else if (hashdist)
3871                         table = __vmalloc(size, GFP_ATOMIC, PAGE_KERNEL);
3872                 else {
3873                         unsigned long order;
3874                         for (order = 0; ((1UL << order) << PAGE_SHIFT) < size; order++)
3875                                 ;
3876                         table = (void*) __get_free_pages(GFP_ATOMIC, order);
3877                         /*
3878                          * If bucketsize is not a power-of-two, we may free
3879                          * some pages at the end of hash table.
3880                          */
3881                         if (table) {
3882                                 unsigned long alloc_end = (unsigned long)table +
3883                                                 (PAGE_SIZE << order);
3884                                 unsigned long used = (unsigned long)table +
3885                                                 PAGE_ALIGN(size);
3886                                 split_page(virt_to_page(table), order);
3887                                 while (used < alloc_end) {
3888                                         free_page(used);
3889                                         used += PAGE_SIZE;
3890                                 }
3891                         }
3892                 }
3893         } while (!table && size > PAGE_SIZE && --log2qty);
3894
3895         if (!table)
3896                 panic("Failed to allocate %s hash table\n", tablename);
3897
3898         printk(KERN_INFO "%s hash table entries: %d (order: %d, %lu bytes)\n",
3899                tablename,
3900                (1U << log2qty),
3901                ilog2(size) - PAGE_SHIFT,
3902                size);
3903
3904         if (_hash_shift)
3905                 *_hash_shift = log2qty;
3906         if (_hash_mask)
3907                 *_hash_mask = (1 << log2qty) - 1;
3908
3909         return table;
3910 }
3911
3912 #ifdef CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE
3913 struct page *pfn_to_page(unsigned long pfn)
3914 {
3915         return __pfn_to_page(pfn);
3916 }
3917 unsigned long page_to_pfn(struct page *page)
3918 {
3919         return __page_to_pfn(page);
3920 }
3921 EXPORT_SYMBOL(pfn_to_page);
3922 EXPORT_SYMBOL(page_to_pfn);
3923 #endif /* CONFIG_OUT_OF_LINE_PFN_TO_PAGE */
3924
3925